JP4925540B2 - 5-helix protein - Google Patents
5-helix protein Download PDFInfo
- Publication number
- JP4925540B2 JP4925540B2 JP2001544774A JP2001544774A JP4925540B2 JP 4925540 B2 JP4925540 B2 JP 4925540B2 JP 2001544774 A JP2001544774 A JP 2001544774A JP 2001544774 A JP2001544774 A JP 2001544774A JP 4925540 B2 JP4925540 B2 JP 4925540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- helix
- hiv
- protein
- helices
- binds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 89
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 87
- 101800001690 Transmembrane protein gp41 Proteins 0.000 claims abstract description 89
- 108010075254 C-Peptide Proteins 0.000 claims description 97
- VOUAQYXWVJDEQY-QENPJCQMSA-N 33017-11-7 Chemical compound OC(=O)CC[C@H](N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N1[C@H](C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(O)=O)CCC1 VOUAQYXWVJDEQY-QENPJCQMSA-N 0.000 claims description 94
- 241000725303 Human immunodeficiency virus Species 0.000 claims description 72
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 46
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 41
- 239000013638 trimer Substances 0.000 claims description 37
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 29
- 208000031886 HIV Infections Diseases 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 208000037357 HIV infectious disease Diseases 0.000 claims description 20
- 208000033519 human immunodeficiency virus infectious disease Diseases 0.000 claims description 20
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 19
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims description 18
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 18
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000034217 membrane fusion Effects 0.000 claims description 18
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 12
- 101710091045 Envelope protein Proteins 0.000 claims description 10
- 101710188315 Protein X Proteins 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 230000007910 cell fusion Effects 0.000 claims description 8
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 8
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 claims description 8
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000028993 immune response Effects 0.000 claims description 5
- 108010003533 Viral Envelope Proteins Proteins 0.000 claims description 4
- 230000036436 anti-hiv Effects 0.000 claims description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 claims description 4
- 238000000423 cell based assay Methods 0.000 claims description 3
- 102100021696 Syncytin-1 Human genes 0.000 claims 5
- AWGBKZRMLNVLAF-UHFFFAOYSA-N 3,5-dibromo-n,2-dihydroxybenzamide Chemical compound ONC(=O)C1=CC(Br)=CC(Br)=C1O AWGBKZRMLNVLAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 claims 1
- 241000713772 Human immunodeficiency virus 1 Species 0.000 description 26
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 21
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 15
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 14
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 10
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 9
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 8
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 7
- 102100038132 Endogenous retrovirus group K member 6 Pro protein Human genes 0.000 description 7
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 6
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 108010038279 peptide C34 Proteins 0.000 description 6
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 6
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 6
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 6
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 5
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 5
- 238000002983 circular dichroism Methods 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 5
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 5
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 5
- 208000030507 AIDS Diseases 0.000 description 4
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 4
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 4
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 description 4
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 4
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 210000004897 n-terminal region Anatomy 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 4
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 230000017960 syncytium formation Effects 0.000 description 4
- 230000007502 viral entry Effects 0.000 description 4
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000008574 D-amino acids Chemical class 0.000 description 3
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000713340 Human immunodeficiency virus 2 Species 0.000 description 3
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 3
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 3
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100026189 Beta-galactosidase Human genes 0.000 description 2
- 241000711950 Filoviridae Species 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- 241000711920 Human orthopneumovirus Species 0.000 description 2
- 241001559185 Mammalian rubulavirus 5 Species 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 2
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 2
- 230000005875 antibody response Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 2
- 238000007877 drug screening Methods 0.000 description 2
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 2
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 2
- CFBILACNYSPRPM-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;2-[[1,3-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)propan-2-yl]amino]acetic acid Chemical compound OCC(N)(CO)CO.OCC(CO)(CO)NCC(O)=O CFBILACNYSPRPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OPIFSICVWOWJMJ-AEOCFKNESA-N 5-bromo-4-chloro-3-indolyl beta-D-galactoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CNC2=CC=C(Br)C(Cl)=C12 OPIFSICVWOWJMJ-AEOCFKNESA-N 0.000 description 1
- 229940124718 AIDS vaccine Drugs 0.000 description 1
- 206010003445 Ascites Diseases 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 201000011001 Ebola Hemorrhagic Fever Diseases 0.000 description 1
- 101710121417 Envelope glycoprotein Proteins 0.000 description 1
- 102000003951 Erythropoietin Human genes 0.000 description 1
- 108090000394 Erythropoietin Proteins 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 102000004269 Granulocyte Colony-Stimulating Factor Human genes 0.000 description 1
- 108010017080 Granulocyte Colony-Stimulating Factor Proteins 0.000 description 1
- 108010051696 Growth Hormone Proteins 0.000 description 1
- 102000018997 Growth Hormone Human genes 0.000 description 1
- 229940126154 HIV entry inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 229940033330 HIV vaccine Drugs 0.000 description 1
- 102100031573 Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Human genes 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000777663 Homo sapiens Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Proteins 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 108010027796 Membrane Fusion Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000018897 Membrane Fusion Proteins Human genes 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000012266 Needlestick injury Diseases 0.000 description 1
- 241000712464 Orthomyxoviridae Species 0.000 description 1
- 241000711504 Paramyxoviridae Species 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 229940124158 Protease/peptidase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 108700008625 Reporter Genes Proteins 0.000 description 1
- 241000712907 Retroviridae Species 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012505 Superdex™ Substances 0.000 description 1
- 101800000483 Surface protein gp120 Proteins 0.000 description 1
- 102000003978 Tissue Plasminogen Activator Human genes 0.000 description 1
- 108090000373 Tissue Plasminogen Activator Proteins 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 108010067390 Viral Proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002259 anti human immunodeficiency virus agent Substances 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003508 chemical denaturation Methods 0.000 description 1
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001142 circular dichroism spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012875 competitive assay Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 239000003596 drug target Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 229940105423 erythropoietin Drugs 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003630 glycyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000000122 growth hormone Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 239000002835 hiv fusion inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003670 luciferase enzyme activity assay Methods 0.000 description 1
- 238000003468 luciferase reporter gene assay Methods 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 201000008968 osteosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 108010062015 peptide N36 Proteins 0.000 description 1
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- OXCMYAYHXIHQOA-UHFFFAOYSA-N potassium;[2-butyl-5-chloro-3-[[4-[2-(1,2,4-triaza-3-azanidacyclopenta-1,4-dien-5-yl)phenyl]phenyl]methyl]imidazol-4-yl]methanol Chemical compound [K+].CCCCC1=NC(Cl)=C(CO)N1CC1=CC=C(C=2C(=CC=CC=2)C2=N[N-]N=N2)C=C1 OXCMYAYHXIHQOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000012743 protein tagging Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 101150079601 recA gene Proteins 0.000 description 1
- 238000003259 recombinant expression Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940126586 small molecule drug Drugs 0.000 description 1
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000011301 standard therapy Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 229960000187 tissue plasminogen activator Drugs 0.000 description 1
- 238000011200 topical administration Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 230000014621 translational initiation Effects 0.000 description 1
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 1
- 229940125575 vaccine candidate Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/005—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/162—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from virus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/12—Antivirals
- A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
- A61P31/18—Antivirals for RNA viruses for HIV
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
- A61P37/02—Immunomodulators
- A61P37/04—Immunostimulants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2740/00—Reverse transcribing RNA viruses
- C12N2740/00011—Details
- C12N2740/10011—Retroviridae
- C12N2740/16011—Human Immunodeficiency Virus, HIV
- C12N2740/16111—Human Immunodeficiency Virus, HIV concerning HIV env
- C12N2740/16122—New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Virology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Oncology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- AIDS & HIV (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】
関連出願
本出願は、Michael J.Root、Michael S.Kay、David C.ChanおよびPeter S.Kim(1999年12月16日提出)の「5−ヘリックスタンパク質」という発明の名称の米国特許仮出願60/171,042およびMichael J.Root、Michael S.Kay、David C.ChanおよびPeter S.Kim(2000年9月22日提出)の「HIV侵入インヒビターのタンパク質デザイン」という発明の名称の米国特許仮出願60/234,572の利点を主張する。参照された両仮出願の教示の全体が、本明細書中で参考として援用される。
【0002】
政府援助
本発明は、その全体または一部が国立衛生研究所の助成金番号PO1GM56552の援助を受けた。合衆国政府は本発明に一定の権利を有する。
【0003】
発明の背景
HIVは、世界的に流行しているAIDSの原因ウイルスである。HIV感染の初期段階は、ウイルス膜と標的細胞膜の融合、ウイルス内容物を細胞の細胞質に注入する過程が含まれる。ウイルス側では、融合活性を担う分子複合体は、表面タンパク質gp120および膜貫通タンパク質gp41を含む。これは、現在、gp120が標的細胞上のタンパク質CD4および補助受容体と相互作用し、高次構造が変化してgp41のアミノ末端(融合ペプチド領域)を標的細胞膜に挿入すると考えられている。この構造の再編成によりウイルスと細胞膜との融合が促進されるが、その機構についてはあまり理解されていない。
【0004】
発明の要旨
本発明は、本明細書中に記載の条件下で安定な構造に折りたたまれ、HIV gp41タンパク質のC−ペプチド領域に対応するペプチド(C34という)またはこの領域の一部に結合し、ヒト細胞などの哺乳動物細胞のHIV感染を阻害する5−ヘリックスまたは5−ヘリックスタンパク質と呼ばれる新規のタンパク質に関する。5−ヘリックスは、アミノ酸残基リンカーなどのリンカーで分離された3つのN−ヘリックスおよび少なくとも2つ、しかし3つではない、HIV gp41のヘアピン構造の三量体の3つのC−ヘリックスから構成されている。すなわち、5−ヘリックスには、3つのN−ヘリックスおよびHIV gp41の3つのC−ヘリックスの少なくとも2つが含まれる。第3のC−ヘリックスの一部も含むことができるが、第3のC−ヘリックスを全ては含まない。ヘリックスはそれぞれヘリックスの前後がリンカー、好ましくはアミノ酸残基リンカーで分離されている。1つの実施形態では、5−ヘリックスは、以下のように示すことができる:N−リンカー−C−リンカー−N−リンカー−C−リンカー−N(式中、NはN−ヘリックスを示し、CはC−ヘリックスまたはC−ヘリックスの一部を示す)。本明細書中で示されるように、用語5−ヘリックスまたは5−ヘリックスタンパク質は、全てのこのような実施形態(適切なリンカーで分離された3つのN−ヘリックスおよび2つまたはそれ以上であるが3つ未満の完全なC−ヘリックスを含む)を含む。5−ヘリックスのアミノ酸組成は、5−ヘリックスがHIV gp41タンパク質のC−ペプチド領域に相補的な構造であり、好ましくは全体としてgp41のペプチドまたは一部としてgp41のC34またはC−ペプチド領域に結合する表面が存在するという条件で、非常に変化し得る。すなわち、5−ヘリックスの残りの(相互作用)表面(C−ペプチド結合部位、この全てまたは一部がC−ペプチドで占められていない)が、HIV gp41のC−ペプチド領域の結合に利用可能な様式(高次構造)で存在しなければならない。5−ヘリックスのワクチンおよび治療への適用の場合、5−ヘリックスはHIV gp41のC34またはC−ペプチド領域に結合しなければならない(結合することができる)。5−ヘリックスが薬物スクリーニングツールまたは抗体スクリーニングツールとして使用される場合、5−ヘリックスはHIV gp41のC34またはCペプチド領域に結合する必要は無い(結合することができなくても良い)。
【0005】
1つの実施形態では、5−ヘリックスは配列番号:1のアミノ酸配列を有する。他の実施形態では、5−ヘリックスは、C−ペプチド領域に構造が相補的であり、好ましくはC−34またはC−ペプチド領域に結合する表面が存在し、少なくとも1つのアミノ酸残基の付加、欠失、置換、または変更によって配列番号:1と異なるアミノ酸配列を有する。暴露したタンパク質がHIV gp41のC−ペプチド領域に構造が相補的な表面が存在するような高次構造であるという条件で、5−ヘリックスのN−ヘリックスおよびC−ヘリックスの順序を変化させることもできる。5−ヘリックスタンパク質の高次構造が上記のように保持される場合、リンカーは任意の長さまたは組成であり得る。5−ヘリックスはL−アミノ酸タンパク質、D−アミノ酸タンパク質、またはL−アミノ酸残基とD−アミノ酸残基との組み合わせであってよく、これらの残基は改変残基であり得る。
【0006】
本発明は、さらに、5−ヘリックスをコードするDNA;5−ヘリックスの産生法;5−ヘリックスの使用方法(HIVの、ヒト細胞を含む哺乳動物細胞への侵入を阻害する方法など)およびヒトなどの個体における免疫応答の誘発方法;遺伝子療法においてなどの5−ヘリックスをコードするDNAの使用方法;5−ヘリックスタンパク質コードDNAを含み且つ発現する細菌、ヒト、および他の哺乳動物ならびに他の真核細胞などの遺伝子操作細胞ならびにこのような細胞の使用方法(例えば、遺伝子療法または5−ヘリックス産生);5−ヘリックスを含む医薬組成物などの組成物;5−ヘリックスとHIVエンベロープタンパク質(例えば、gp120)に結合する成分とを含む5−ヘリックス複合体;5−ヘリックス複合体を含む医薬組成物などの組成物;5−ヘリックスに結合する抗体、特に中和抗体およびHIV感染減少法などのこのような抗体の使用方法;ならびに細胞のHIV感染を阻害しするおよび/または5−ヘリックスタンパク質に結合する分子または化合物の同定法に関する。
【0007】
5−ヘリックスは、抗HIV治療剤、予防剤、またはHIV感染を妨げる薬物、他の抗HIV治療薬または予防薬の同定用(スクリーニング用)またはデザイン用試薬、およびHIV感染を妨げるまたは減少させる抗体の惹起用免疫原として有用である。特定の実施形態では、本発明は、評価すべき化合物または分子を候補インヒビターと呼び、インヒビターと5−ヘリックスとの結合が生じるのに適切な条件下で候補インヒビターと5−ヘリックスとを組み合わせる工程と、結合が生じる場合に決定する工程とを包含し、結合が生じる場合には、前記候補インヒビターは5−ヘリックスに結合する化合物または分子である、5−ヘリックスに結合して哺乳動物細胞のHIV感染を阻害する化合物または分子の同定法に関する。この方法は、任意に、5−ヘリックスに結合する化合物または分子が細胞ベースのアッセイなどにおいて哺乳動物(例えば、ヒト)細胞のHIV感染を阻害するかどうかを決定する工程をさらに包含する。このような化合物または分子は、細胞のHIV感染を(全てまたは部分的に)阻害する(例えば、ヘアピン三量体の形成の妨害または干渉による)。
【0008】
別の実施形態では、本発明は、適切な経路により5−ヘリックスおよび生理学的に許容されうる担体を含む組成物を個体の免疫応答の誘発に十分な用量で導入する工程を含む個体のHIVに対する免疫応答の誘発方法に関する。生理学的に許容されうる担体中に5−ヘリックス(またはその変異型または一部)を含むワクチンは本発明の主題である。
【0009】
アミノ酸残基リンカーなどのリンカーによって連結したHIV gp41の3つのN−ヘリックスおよび3つのC−ヘリックスを含む6−ヘリックスタンパク質もまた本発明の主題である。1つの実施形態では、6−ヘリックスタンパク質は、配列番号:2のアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、6−ヘリックスのアミノ酸配列は、少なくとも1つのアミノ酸残基の付加、欠失、置換、または変更によって配列番号:2の配列とは異なる。6−ヘリックスタンパク質は、5−ヘリックスの産生だけでなく膜融合を阻害する薬物のスクリーニングにおけるネガティブ対照としても有用である。
【0010】
本特許の提出書類には、少なくとも1つのカラー図面が含まれる。このカラー図面を持つ本特許のコピーは、特許商標庁の要求に応じて作成し、必要な料金を支払っている。
【0011】
発明の詳細な説明
gp41分子の外部ドメインの主要部分の高次構造は、ヘアピン三量体構造からなる。中心の「ヘアピン三量体」は、3つの外側のC−ヘリックスに囲まれた中心の三本鎖N−ヘリックスコイルドコイルから構成され、これが6つの全ヘリックスと束を形成する。ヘアピン三量体は、多数のエンベロープ型ウイルスの融合に関連する共通の構造エレメントであり、これにより、膜融合促進におけるこのモチーフの重要な役割が示唆される。HIV gp41では、ヘアピン三量体の中心は、中央の三本鎖コイルドコイル(gp41分子のN末端領域によって形成)に対して逆平行の様式で封入された6つのαヘリックス(3つのgp41外部ドメインのC末端領域によって形成)の束である(M.Lu.ら、J.Mol.Biol.290、1031〜1044(1995);D.C.Chanら、Cell 89、263〜273(1997);W.Weissenhornら、Nature 387、426〜430(1997);K.Tanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94、12303〜12308(1997))。細胞膜に挿入された融合ペプチド領域がgp41の極度なN末端に存在し、C末端領域がウイルス膜に固着した膜貫通ヘリックスに隣接するので、ヘアピン三量体モチーフは、2つの膜を互いに導くのに役に立つ。これを図1Aに図示する。N−ヘリックス(三量体の各サブユニットのうちの1つ)は、C−ヘリックスが封入された非常に保存された疎水性の溝を形成する。これは、一般に、この6−ヘリックス構造の形成が膜融合を生じるのに必要であることに一致する。
【0012】
HIV−1侵入におけるヘアピン三量体形成の重要性により、gp41のC末端領域が潜在的な膜融合インヒビター用の標的として役に立つという仮説が設定される。C−ペプチドは、インビトロでのIC50値が1nMほどの低さでHIV−1の細胞への侵入を阻害することが示されている(C.T.Wildら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91、9770〜9774(1994);D.C.Chanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、95、15613〜15617(1998))。この証明により、C−ペプチドは、N−ペプチド領域への結合およびヘアピン三量体形成の破壊によってドミナントネガティブ様式で作用することが示唆される。C末端領域がヘアピン三量体の形成前に(少なくとも一過性に)接近可能である場合、gp41のN末端のこの領域に結合する薬剤が膜融合を予防すると予想するのが妥当である。この考えと一致して、gp41のN末端領域由来のペプチド(N−ペプチドという)は、HIV−1膜融合の適切なインヒビターである。N−ペプチドの阻害機構は決定されていないが、1つにはこれらのペプチドが強力に凝集する傾向があるためである。
【0013】
出願人は、折りたたまれたN−ヘリックス中心および中心ヘアピン三量体の3つのC−ヘリックスのうちの2つを含む1つの可溶性分子が非常に安定であり、高親和性の1つのC−ペプチドと結合すると判断した。本明細書中に記載のように、gp41のC−ペプチド領域がHIV−1侵入阻害の標的であるという仮説を調べた。本明細書中にも記載のように、評価の結果は、gp41のC−ペプチド領域に結合する5−ヘリックスがHIV−1に対するおよび種々のエンベロープタンパク質のセットを含むHIV−1変異型に対する強力な阻害活性を示すことを明らかにした。これらの結果は、膜融合(したがって、細胞のHIV感染)に必要なヘアピン三量体の形成を阻害するための実行可能な標的としてのHIV gp41のC−ペプチド領域を指す。
【0014】
gp41のC−ペプチド領域に結合するタンパク質が細胞へのHIV侵入を阻害することを示す結果が本明細書に記載されている。このようなタンパク質は、HIVのインヒビターであり、さらなる抗HIV薬の開発の基礎として役立つ。これらを、gp41外部ドメインのN−末端領域を標的とする中和抗体応答を生じさせるのに使用することができる。
【0015】
5−ヘリックスは、タンパク質と示されている場合、N−ヘリックスペプチドコイルドコイルの結合性をうまく利用する一方で、N−ペプチドが凝集する傾向を最小にする。5−ヘリックスの1つの実施形態では、gp41ヘアピン三量体構造の中心を構成する6つのヘリックスのうちの5つが、短いペプチドリンカーと連結(結合)している(図1Aを参照のこと)。この実施形態では、5−ヘリックスは、第3のC−ペプチドヘリックスを欠くので、gp41のC末端領域に対する高親和性の結合部位を得るための隙間が得られる。5−ヘリックスのさらなる実施形態では、3つのN−ペプチドヘリックスおよび2つを越える(しかし3つの完全体未満)C−ペプチドヘリックスが短いペプチドリンカーで連結されている。これらの実施形態では、3つのN−ペプチドヘリックス、2つの完全なC−ペプチドヘリックス、および第3のC−ペプチドヘリックスの一部がペプチドリンカーで連結されている。第3のC−ヘリックスの一部は、第3のC−ヘリックスの1アミノ酸残基または、このヘリックスの任意のさらなるアミノ酸残基数少ないものであり得るが、このヘリックスの全てのアミノ酸残基を含まない。本発明の5−ヘリックスタンパク質は、生理学的条件下で可溶性である。
【0016】
個々のN−およびC−ペプチドによって形成されたヘアピン三量体の中心は、既に非常に安定であり、融解温度は65℃である。出願人は、6つのヘリックスのうちの5つが共有結合して5−ヘリックスタンパク質を形成する場合、中心の安定性はさらに増加する(安定性は6−ヘリックス中心の安定性よりも高い)ことを示した。生理学的条件下では、5−ヘリックスは折りたたまれており、水溶性で、安定である。これはデザインから予想される値に密接に一致するαヘリックス含有率を有する(図2Aおよび2Bを参照のこと)。親和性相互作用実験では、5−ヘリックスはエピトープタグ化C−ペプチドと強力且つ特異的に相互作用する(図2Cを参照のこと)。混合前後の円偏光二色性の相違によって判断したところ、この相互作用は結合したC−ペプチド中にヘリックス高次構造を含む(図2Dを参照のこと)。これらの性質は、5−ヘリックスの所期のデザインと一致する。
【0017】
ウイルス感染性および細胞−細胞融合アッセイで測定したところ、5−ヘリックスはHIV−1膜融合を強力に阻害する(ナノモルのIC50)(図3Aおよび3Bを参照のこと)。それに対して、C−ペプチド結合部位が結合したC−ペプチドで占められた6−ヘリックスと呼ばれる対照タンパク質(すなわち、実施例1に記載のように、gp41のヘアピン三量体を構成する6つ全てのヘリックスが1つのポリペプチドに結合している)は、明らかな阻害活性を示さない。(図3Aおよび図8および9を参照のこと)。同様に、C−ペプチド結合部位が4つの境界残基(V549、L556、Q563、およびV570)のAspの変異によって破壊された5−ヘリックス変異型(5−ヘリックス(D4)と呼ぶ)は、1μMでも膜融合をブロックしない(実施例3および図3Aを参照のこと)。これらの結果は、C−ペプチド結合が5−ヘリックスの抗ウイルス活性の鍵となる決定基であるという結論を支持する。
【0018】
5−ヘリックスおよびC−ペプチドの阻害活性は拮抗性であると予想される:5−ヘリックスがC−ペプチドに結合する場合、各インヒビターの抗ウイルス活性を担うと考えられるアミノ酸残基が結合境界に埋没する。実際、5−ヘリックスとC34との混合物〔十分に特徴づけられ、IC50が約1nMの強力なペプチドインヒビター〕は、用量依存性拮抗性効果を示す(図3B)。5−ヘリックスの存在下では、C34による高力価の阻害は、ペプチドが化学量論的に過剰である場合に認められるだけである(図3B)。
【0019】
5−ヘリックスは、類似の力価を有する種々のHIV−1エンベロープタンパク質(クレードA、B、およびD)で偽型化されたウイルスにより感染を阻害する(図3D)。この広範囲の阻害は、gp41ヘアピン三量体構造内のN末端領域とC末端領域との間の高度に保存された境界に影響を与えるようである(図4)。5−ヘリックスと接触すると予想されるgp41のC−ペプチド領域中の残基は、HIV−1、HIV−2、およびSIV中で非常に保存されている(図4)。
【0020】
強力で、ウイルス侵入の広範なインヒビターである、5−ヘリックスは、HIV−1に対する新規のクラスの治療薬の開発の基礎として貢献し得る。典型的には非経口投与を必要とするにもかかわらず、タンパク質ベースの治療薬、例えばインスリン、成長ホルモン、組織プラスミノゲンアクチベーター、顆粒球コロニー刺激因子、およびエリスロポイエチンは実用的であり得る。あるいは、5−ヘリックスは内因的に(遺伝子治療によって)発現して、血流に分泌することができる。5−ヘリックスがHIV感染細胞中に内因的に発現する場合、gp160の細胞内折り畳みおよび輸送を阻害することができる。5−ヘリックス、5−ヘリックス(D4)、および6−ヘリックスはまた、小分子の薬物をスクリーニングする目的のための潜在的な試薬である。5−ヘリックスは、より良好な治療特性を有する変異型のデザインにおいて多くの自由度を有している。原理的には、C−ペプチド結合部位以外の5−ヘリックスを広範に改変してその免疫原性、抗原性、生物学的利用能、または阻害特性を変化させることができる。例えば、gp41外部ドメインの異なる領域の標的化によって阻害力価を至適化するために、gp41配列中のC−ペプチド結合部位を、延長、短縮、または変化させることができる。
【0021】
5−ヘリックスの結合特性を模倣する中和抗体を産生することが望ましい。5−ヘリックスの広範な中和能力は、おそらくgp41のC−ペプチド領域中の高度に保存された残基との相互作用に由来するようである(図4)。gp41のC−ペプチド領域の線状配列が異なるHIV−1株の間で変化し得るので、不統一なC−ペプチド免疫原は中和抗体を広範に惹起しない場合がある。このような不統一なC−ペプチドは、長い領域の保存されたアミノ酸残基を有さない。むしろ、保存されたアミノ酸残基および非保存残基が散在している。しかし、C−ペプチドまたはC−ペプチドアナログをヘリックス構造(例えば、5−ヘリックスに結合する場合のC−ペプチド領域中)に制限することは、AIDSワクチンを開発しようと努力する際に免疫原として有用となり得る。図4は、gp41のC−ペプチド領域と5−ヘリックスとの相互作用を示すヘリックスのホイール図である。示されるように、ヘリックスホイール上の全「表面」は、保存または同一のアミノ酸残基で構成されている。また、示されるようにHIV gp41のC−ペプチド領域のaおよびdの位置の保存度が高い。分子の1つの表面上に高度に保存されているアミノ酸残基(図4中のa、d、およびeの位置など)が存在するような様式で制限されたgp41外部ドメインのC末端領域由来のペプチドを産生することができる。これらのペプチドを、対応する無制限のペプチド(HIV gp41のC−ペプチド領域)中のこれらのアミノ酸残基におそらく結合して5−ヘリックスの結合特性を模倣する抗体を作製するのに免疫原として使用することができる。例えば、C38で高度に保存された(同一および/または保存された)アミノ酸残基(図4を参照のこと)のいくつかまたは全てに結合する抗体を産生することができる。5−ヘリックスの結合を模倣するこのような抗体は、実際に5−ヘリックスの活性(結合)の減少または防止により予防薬またはワクチンとして作用する。HIV gp41外部ドメインのC末端領域由来の制限されたペプチドに対するこのような抗体は、本発明の主題である。
【0022】
興味深いことに、2F5のエピトープ(広範な中和活性を有するgp41に対して指向される公知のヒトモノクローナル抗体のみ)は、5−ヘリックスによって標的化されたC−ペプチド領域のC末端に隣接して存在する(T.Musterら、J.Virol.、67、6642〜6647(1993);M.Purtscherら、AIDS 、10、587〜593(1996))。2F5エピトープの中心(Leu−Asp−Lys−Trp;HIV HXB2 gp160配列中の残基663〜666)は、図4を作成するために使用されたHIV−1、HIV−2、およびSIV単離物の同一のセットで高度に保存されている(81%同一)。しかし、2F5中和に対するいくつかのHIV−1エスケープ変異型は、エピトープ配列における変異を含んでおらず、これにより2F5による阻害がさらなる決定基の認識に関与し得ることが示唆される。2F5結合エピトープの高次構造は未知なままであるが、この配列を含むgp41のフラグメントで惹起される抗体は、有意なウイルス中和活性をもたない(T.Musterら、J.Virol.、68、4031〜4034(1994);L.Eckhartら、J.Gen.Virol.、77、2001〜2008(1996))。2F5がヘアピン三量体形成の妨害によって感染を阻害するかどうかは不明である。
【0023】
さらに、5−ヘリックス自体がワクチン候補である。HIV−1融合に関連するタンパク質の一時的に暴露した高次構造に対する抗体応答を誘発する可能性が示唆されている(R.A.LaCasseら、Science,283、357〜362(1999))。1つの可能性のある十分に規定された標的は、前ヘアピン中間体に暴露されたN末端コイルドコイルである(D.M.Eckertら、Cell、99、103〜115(1999))。5−ヘリックス様中間体を融合工程の間暴露することができ、この場合、5−ヘリックスに対して指向される抗体はウイルスの侵入を阻害することができる。
【0024】
本明細書中に記載の結果は、ヘアピン三量体の形成を阻害するための実行可能な標的としてHIV−1 gp41のC−ペプチド領域を指す。構造およびコンピュータによる方法によって、オルソミクソウイルス科、パラミクソウイルス科、フィロウイルス科、レトロウイルス科などを含む多数の異なるファミリーにおけるウィルスの類似のヘアピン三量体のモチーフを予想する。さらに、これらのいくつかの場合では、gp41のC−ペプチドのペプチドアナログによるウイルス侵入の阻害が証明されている。したがって、5−ヘリックスデザインアプローチは、ウイルス感染を阻害する広く適用されているストラテジーを提供することができる。
【0025】
さらに、5−ヘリックスは、凝集性N−ペプチドでは行うことができない形成されたC−ペプチド結合部位を詳細に研究する手段を提供する。この5−ヘリックス分子中の暴露したC−ペプチド結合部位は、gp41のN−ヘリックス中心に結合する分子の同定またはデザインに有用であり、さらに、公知の方法を使用してHIV膜とヒト細胞などの哺乳動物細胞の膜との融合を阻害して細胞感染を阻害(減少または予防)する能力を評価することができる。さらに、5−ヘリックスを、gp41のC−ヘリックス領域に結合してその作用を阻害する能力について評価することができる。gp41のN−ヘリックス中心は高度に保存されている(アミノ酸組成に関して)ので、5−ヘリックスおよびその変異型は種々のHIV臨床株を広範に中和するようであり、これにより治療に有用である。
【0026】
公知の構造のgp41外部ドメインに基づく5−ヘリックスタンパク質は、1つの実施形態では、共有結合した3つのN−ペプチドおよび2つのC−ペプチドからなり、C−ペプチドで占められる3 つのC−ヘリックス結合部位のうちの2つを有するN−ヘリックス中心の実質的な部分に折りたたむように配置されている。N−ペプチドの残りのC−ペプチド結合部位は暴露している。この部位は、40アミノ酸長のエピトープを暴露している。さらに、N−ペプチド中心が外側の2つのC−ペプチドによって固定されているので、この部位の骨格原子は構造化された高次構造中に強固に保持されていると予想される。
【0027】
アミノ酸の一文字表記により、5−ヘリックスの1つの実施形態のアミノ酸配列を以下に示す:
(配列番号:1)
【0028】
アミノ酸の一文字表記により、6−ヘリックスのアミノ酸配列を以下に示す:
(配列番号:2)
【0029】
5−ヘリックスタンパク質を、種々の方法で作製することができる。例えば、実施例1に記載のように、酵素(トリプシン)消化によってより大きなタンパク質(6−ヘリックスなど)から作製することができる。あるいは、公知の方法および発現系を使用して、全5−ヘリックスタンパク質をコードする1つのDNAまたは2つもしくはそれ以上のDNA「単位」(それぞれN−ヘリックスタンパク質の一部(例えば、1つまたは複数のN−ヘリックス、1つまたは複数のC−ヘリックス)をコードする)であり得る5−ヘリックスタンパク質コードDNAの発現によって作製することができる。大腸菌などの適切な宿主細胞における5−ヘリックス遺伝子の直接発現によって5−ヘリックスの発現率および精製率を有意に改善することができる。このアプローチでは、5−ヘリックス遺伝子は、最終的な5−ヘリックスタンパク質中に存在する残基をコードする。C−末端Hisタグを結合して精製を容易にすることができる(その後タグを除去するプロテアーゼ開裂部位を有するまたは有しない)。次いで、6−ヘリックスから出発する5−ヘリックスの作製に必要なタンパク質分解を生ずる開裂工程および折りたたみ工程を用いないで直接タンパク質を使用することができる。この5−ヘリックス分子を、折りたたまれた活性分子として発現させることができ、これにより生物学的選択またはスクリーニングで使用してその性質を至適化することができる。あるいは、タンパク質合成法を使用して、5−ヘリックスタンパク質を作製することができる。5−ヘリックスの5つのヘリックスを、(少なくとも1つ(1つまたは複数)のアミノ酸残基のリンカー手段または他の手段などによって)共有結合させて、生理学的条件下で安定で、5−ヘリックスの残りの表面がC34ペプチドの結合に利用可能なように存在するように正確に折りたたまれたタンパク質を形成することができる。3つのN−ヘリックスおよび2つを超える(しかし、3つの完全体未満)のC−ヘリックスが存在する実施形態では、ヘリックスを同様に結合することができる。
【0030】
5−ヘリックスは、N−およびC−ヘリックス領域の両方ならびにリンカー成分に広範な種々の配列を有することができ、これは、L−アミノ酸残基、D−アミノ酸残基、またはL−およびD−アミノ酸残基の組み合わせで構成可能である。アミノ酸残基を改変することができる。5−ヘリックスは、ヘリックスおよびリンカーの残基に加えてアミノ酸残基を含み得る(例えば、分子の安定化のため)。本明細書中に記載の5−ヘリックスを安定性および活性を向上させるように変化させることができるようである。N−およびC−ヘリックスに連結させるループのデザイン(長さおよび組成の両方)の小さな変化およびN−およびC−ヘリックスの正確な境界は、5−ヘリックスの安定性、収量、および活性に有意な効果を有するようである。
【0031】
現在構築されているものと同様に、5−ヘリックスは、N−ヘリックス中心に沿って40個のアミノ酸が取り囲んでいるC−ペプチド結合部位を暴露している。5−ヘリックス(あるいは関連分子)上のC−ペプチド結合部位のより短いセグメントを暴露するストラテジーには、より長い暴露したエピトープへの短いC−ペプチド配列を結合することを含む。この型の分子は、N−ヘリックス中心に沿ったより短いエピトープに対して特異的に標的化された薬物の開発の一助となり得る。例えば、1つのポケット領域(IQN17に見られるものと類似;D.M.Eckertら、Cell、99、103〜115(1999))を、そこ(C34の最初の約10残基程度)に結合する残基を欠くC−ペプチドに結合することによって5−ヘリックス中に暴露されうる。これらの短いC−ペプチド配列は、共有結合の架橋または暴露したエピトープの一部を被覆するために5−ヘリックス配列を単に伸長することを含む種々の手段によって5−ヘリックスに結合することができる。
【0032】
5−ヘリックスは種々の状況で有用である。本明細書中に記載のように、5−ヘリックスは、ウイルス膜融合の強力なインヒビターであるので、ウイルスがHIV感染細胞に作用する細胞に侵入する前に(現在の実用的治療とは異なる)ウイルスに作用する。5−ヘリックスは可溶性であり、本明細書中に記載の条件下で安定であることが認められた。腎臓でのクリアランス速度を減少させるために分子量を増加させた5−ヘリックス変異型を作製する(オリゴマー形成または巨大タンパク質を結束することによる)ことも可能なはずである。さらに、5−ヘリックス二量体をジスルフィド架橋によって作製して、5−ヘリックス「単量体」よりも小さな範囲に濾過した分子を作製することができる。したがって、C−ペプチドのものと比較した場合、二量体は生物学的利用能が向上していると予想するのが妥当である。
【0033】
5−ヘリックスは、ウイルス侵入後のウイルスタンパク質を標的とする標準的な治療と異なり、ウイルスの細胞への侵入を防止するので、5−ヘリックスを予防的に使用して感染を予防するか感染を生じる範囲を減少させることができる。このような治療の1つの用途は、病院などで起こり得るニードルスティックによる損傷またはHIVで汚染した針を共有する状況である。例えば、細胞へのHIV侵入を予防または減少させるために針を刺し且つHIVに感染しているか感染しているかもしれない個体に十分量の5−ヘリックス(治療有効量)を1回または複数回で投与することができる。5−ヘリックスを、例えば、静脈内注射または筋肉内注射によって投与することができる。
【0034】
本発明の1つの実施形態では、5−ヘリックスを使用して、個体のHIV感染を減少させる。この実施形態では、個体の細胞のHIV感染を(全体的または部分的に)減少させるのに十分な量で、5−ヘリックス自体または適切な宿主細胞またはベクターでの5−ヘリックスコードDNAの発現を介してのいずれかによって5−ヘリックスを個体に投与する。すなわち、HIV感染を減少するのに十分な用量(有効用量)の5−ヘリックスを、細胞へのHIV侵入を(全体的または部分的に)阻害する様式(例えば、注射、局所投与、静脈内経路)で投与する。1つの実施形態では、個体への5−ヘリックスタンパク質を発現する細胞の導入により遺伝子治療アプローチを使用して有効用量を得る。5−ヘリックスを、さらなる感染を減少させるためにHIV感染した個体に投与するか、感染を予防するか感染が生じる範囲を減少させるために感染していない個体に投与することができる。
【0035】
適切な担体(例えば、生理学的に許容されうる緩衝液)中に5−ヘリックスを含む医薬組成物は、本発明の主題である。医薬組成物は、予防および治療目的に有用であり、種々の経路(例えば、注射、局所投与、静脈内経路)を介して投与することができる。
【0036】
5−ヘリックスは、1つのインタクトなC−ヘリックス結合部位を示すので、膜融合を阻害する薬物のスクリーニングに有用である。5−ヘリックスは、IQN17が暴露するよりもより大きく且つ強固な潜在的薬物のスクリーニング標的を暴露している。この分子6−ヘリックスおよび5−ヘリックス(D4)は、これらの研究における有用なネガティブ対照である。
【0037】
5−ヘリックス暴露エピトープを、抗体(特に、公知の方法を使用した中和抗体)産生用の抗原として使用することができる。抗体は、モノクローナルまたはポリクローナルであり得る。
【0038】
5−ヘリックスの血清安定性を、その治療可能性を確認するために公知の方法を用いて試験することができる。5−ヘリックスが分解している場合、最も有望な攻撃/分解部位は、グリシン/セリンリンカー領域である。この場合、異なるリンカー領域を分解して試験することができる(以下を参照のこと)。これらの抗5−ヘリックスの血清および腹水の阻害能力を、標準的な融合アッセイを使用して試験することができる。
【0039】
5−ヘリックスの外側の表面は例えば、生物学的利用能を向上させ、毒性を減少させ、免疫クリアランスを回避するために変化させることができる。5−ヘリックスは強力な阻害活性を示すが6−ヘリックスの束は示さないので、これは阻害を担うポケット領域を含む暴露した溝である。残りの分子は、単に暴露した溝を表示するための足場を提供している。したがって、この足場を、5−ヘリックスの阻害活性に有害な影響を与えること無く改変することができる。足場の改変により、いくつかの利点を得ることができる。第1に、5−ヘリックスの複数回投与が必要な手順を容易にする。例えば、抗HIV治療薬として5−ヘリックスを使用する場合、複数回投与が必要であり得る。投与の延長後、個体は身体からのそのクリアランスを増大させると考えられる5−ヘリックスに対する抗体を産生し得る。複数のバージョンの5−ヘリックスの有用性は、既存の抗体を避けることにより、この問題を回避することを助ける。第2に、例えば、足場があまり免疫原性を示さない外側の表面上のグリコシル化部位の導入によって5−ヘリックスのバージョンを設計可能であり得る。ワクチン研究用に、この改変は、足場とは対照的に暴露した溝に免疫応答を偏向させる一助となる。
【0040】
gp41のC−ヘリックス領域の結合によりHIV感染が防止されるという所見により、HIVワクチンを構築するためのストラテジーが示唆される。C−ペプチドによるHIV阻害アナログである5−ヘリックスは、前ヘアピン中間体と呼ばれるgp41の融合中間体への結合によってgp41を阻害するようである。C−ペプチドインヒビターはこの中間体のN−ペプチド領域に結合することによって機能する一方で、5−ヘリックスはC−ペプチド領域に結合することによって機能するようである。これらの検討材料により、gp41のC−ペプチド領域がHIV侵入インヒビター開発用の良好な薬物標的であることが強く示唆される。さらに、中和抗体を惹起させるための免疫原としてC−ペプチドベースの構築物を使用することが可能である。5−ヘリックスの場合、阻害の標的は、C−ペプチド領域のヘリックス高次構造であるが、C−ペプチド領域の他の高次構造を標的する試薬もまた阻害活性を示し得る。
【0041】
最近のワクチン研究(R.A.LaCasseら、Science,283、357〜362(1999))は、エンベロープ媒介融合過程の中間体が中和抗体を強く惹起することができることを示唆している。このような融合中間体に対する抗体は、エンベロープタンパク質の保存領域を標的化し、それゆえ、広範な範囲のウイルス株を中和するようである。C−ペプチド領域に対する抗体は、高度に保存され且つ融合過程に重要な領域を標的化する。
【0042】
ヘアピン三量体は、多数のウイルス膜融合タンパク質の共通の特徴である。これは、インフルエンザ、エボラ、SV5(シミアンパラインフルエンザウイルス5)、およびRSV(ヒト呼吸器合胞体ウイルス)の結晶構造で認められている。さらに、レトロウイルス、パラミクソウイルス、およびフィロウイルスファミリーの多数の他のメンバーが、このモチーフを含むと予想されている。関連する脊椎動物小胞融合タンパク質に類似の構造が認められている。本明細書中に記載の基本的ストラテジーを、融合を阻害するためにこれらの任意の系に適用することができる。本発明の1つの主題は、ウイルスとウイルスエンベロープタンパク質(例えば、ウイルスエンベロープタンパク質のC−ペプチド領域)に結合してエンベロープ化(enveloped) タンパク質のヘパリン三量体形成を阻害する薬物との接触によるエンベロープを有するウイルス(ウイルスエンベロープタンパク質を含むウイルス)のヘアピン三量体の形成阻害方法である。
【0043】
本発明を、以下の実施例によって例示するが、これらは決して本発明の制限を意図しない。
【0044】
実施例1:5−ヘリックスの産生
5−ヘリックスのデザインは、N36/C34 6−ヘリックス束状構造に基づいた(D.C.Chanら、Cell、89、263〜273、1997)。5−ヘリックスのために、各ペプチド領域をそのN末端上の3つの残基およびそのC末端上の1つの残基によって伸長し(N36およびC34と比較)、最終的なN40およびC38セグメントを作製した(それぞれHIV−1 HXB2 gp160の代表的な残基543〜582および625〜662)。N40の後ろに−GGSGG−リンカー、C38の後ろに−GSSGG−リンカーを使用して3つのN40および2つのC38セグメントを連結させた。全ての構築物は、翻訳開始用のN末端Metを含む。C末端のみが異なる以下の2つの異なる5−ヘリックスタンパク質をこの研究のために作製した:(i)−GG(H)6で終わるHisタグ化5−ヘリックスおよび(ii)−GGRで終わる非タグ化5−ヘリックス。さらに、トリプシン切断リンカー(−GGR−)によって5−ヘリックス骨格をHisタグ化C−ペプチド(C37−H6)(実施例4を参照のこと)に連結した6−ヘリックスと呼ばれる第3の構築物を作製した(図10および11A〜11Cを参照のこと)。
【0045】
全てのDNA構築物を、大腸菌XL1−Blue(recA株、Stratagene)を使用してpAED4ベクター[D.S.Doering、P.Matsudaira、Biochemistry、35、12677〜12685、1996]に連続的にクローン化したPCRカセットから構築した。全てのタンパク質を、IPTG(0.4M)で3時間誘導する前に2×YT中で0.5〜0.7のOD(590nm)まで増殖させた大腸菌RP3098株で組換え発現させた。細菌ペレットを、完全無EDTAプロテアーゼインヒビタータブレット(Roche)を補足したTris/NaCl緩衝液(Qiaexpressionist booklet、1999年3月、Qiagen)に再懸濁し、その後精製する日まで−20℃で凍結した。解凍した再懸濁物を溶解し(超音波処理またはフレンチプレス)、遠心分離して(35,000×gで30分間)、封入体から可溶性画分を分離した。
【0046】
Hisタグ化5−ヘリックス(プラスミドp−5HelixH6から作製)を、8M尿素のTBS(50mMのTris(pH8.0)、100mMのNaCl)および10mMイミダゾール溶液に再懸濁した封入体から直接精製した。混合物を遠心分離(35,000×gで30分間)によって明澄化後、室温でNi−NTAアガロース(Qiagen)カラムに結合させた。40ml(約5カラム体積)の6M尿素/TBS/100mMイミダゾール溶液でタンパク質を溶出した。室温での1リットルの20mMのTris(pH8.0)撹拌溶液の滴下によってタンパク質の再折り畳みを行った。次いで、再折りたたみタンパク質を、Ni−NTAアガロースカラムの通過によって再濃縮し、20ml(約2カラム体積)の100mMイミダゾールのTBS溶液で溶出した。
【0047】
非タグ化5−ヘリックスを6−ヘリックスのタンパク質分解によって産生し(以下を参照のこと)、5−ヘリックス/C37−H6複合体を作製した。トリプシン消化後(TBS中に1:200の重量比、室温で1時間、Sigma)、5−ヘリックス/C37−H6複合体をNi−NTAアガロースに結合させ、大規模に洗浄して過剰なトリプシンを除去した。ビーズを8MのGuHCl/TBS中に再懸濁し、加熱(70℃)して複合体を変性させた。変性5−ヘリックスを含む非結合画分を、8M尿素/20mMのTris(pH8.0)(室温で4時間)および4M尿素/20mMのTris(pH8.0)(4℃で一晩)で連続的に透析した。タンパク質をDEAEカラム(Fastflow、Pharmacia)にロードし、室温で4時間20カラム体積で逆尿素勾配(4M〜0M尿素の20mMのTris溶液(pH8.0))で運転した。NaCl勾配(0〜300mM)の20mMのTris溶液(pH8.0)(10カラム体積)を使用してタンパク質をDEAE樹脂から溶出した。6−ヘリックス(プラスミドp−6へリックスから作製)を、細菌溶解物の可溶性画分から直接精製した。溶液をNi−NTAアガロースカラムに通し、10カラム体積のイミダゾール勾配(10〜250mM)のTBS溶液で溶出した。
【0048】
すべてのタンパク質について、TBS中でのゲル濾過(Sephacryl S200HRまたはSuperdex75)によって凝集物から単量体を分離した。SDS−PAGEで判断したところタンパク質は95%を超える純度であり、少なくとも3mg/mlに濃縮することができる。すべてのペプチドおよびタンパク質の濃度を、6MGuHCl中での280nmでの吸光度によって同定した[H.Edilhoch,Biochemistry6、1948〜1954、(1967)。]
【0049】
実施例2:5−ヘリックス/C−ペプチド相互作用の特異性および膜融合の5−ヘリックスによる阻害の評価
5−ヘリックス/C−ペプチド相互作用の特異性を、Hisタグ化C−ペプチド(大腸菌中で独立して発現し、逆相HPLCで精製したC37−H6)およびNi−アガロース沈殿を使用して試験した。30μMのC37−H6を含むTBS中で、Ni−アガロースによって16μMの5−ヘリックスが完全に沈殿する。150μMのC34(Hisタグを含まない、化学合成し、HPLCで精製)の添加により、5−ヘリックスの沈殿量が実質的に減少する。C37−H6とC34との有効な競争は、5−ヘリックスが特異的様式でC−ペプチドに結合することを示す。CD実験および競合結合アッセイにより、5−ヘリックスが予想された高次構造に折りたたまれていることが示唆される。すなわち、これらの結果は、5−ヘリックスが暴露したC−ペプチド結合部位を含むという予想を支持するものである。
【0050】
5−ヘリックスがgp41のC領域と相互作用して融合タンパク質の融合を阻害する能力を評価するアッセイを行った。5−ヘリックスおよび6−ヘリックスによるこの膜融合の阻害を、細胞ベースアッセイを使用して評価した。タンパク質5−ヘリックスおよび6−ヘリックスを、5%FCSを含む改変DMEM培地で連続希釈し、スライドチャンバーに等分した。Tatプロモーターの調節下でCD4および補助受容体を発現し、βガラクトシダーゼ遺伝子を含むHELA細胞(4×104 )を添加する。gp160(gp120/gp41の前駆体タンパク質)およびTatを発現するCHO細胞(2×104 )も添加する。400μlのミニ培地を37℃で8〜24時間インキュベートし、融合細胞(シンシチウム)はβガラクトシダーゼを転写および翻訳する。グルタルアルデヒド中に細胞を固定し、X−gal/Fe溶液に1時間暴露する。βガラクトシダーゼを含むシンシチウムは、青緑色に変色する。このアッセイでは、5−ヘリックスは、シンシチウム形成の強力な阻害を示している(IC50は10〜20nM;あるアッセイでは13nMのIC50であった)。6−ヘリックスは1μMの濃度でさえ感知できるほどには融合を妨害しない。
【0051】
阻害剤としての5−ヘリックス暴露エピトープの特異性を評価し、汚染物質を除外するために、C−ペプチドとの混合実験を行った。濃度200nMの5−ヘリックスを、100、166、190、および210nMのC34と混合する。使用濃度では、遊離の5−ヘリックスおよび遊離のC34は、ミニ培養物中のほとんど全てのシンシチウムを阻害するはずである。C34が5−ヘリックスに対して過剰にある(すなわち、210nM)5−ヘリックス/C34混合物ではシンシチウム形成は妨害されるが、C34濃度が5−ヘリックス濃度より低い5−ヘリックス/C34混合物におけるシンシチウム形成は部分的に妨害されない(図3B)。それに対して、6−ヘリックスの存在下ではC34は全てのシンシチウム形成をブロックする。
【0052】
5−ヘリックスおよび6−ヘリックスの阻害可能性を、ウイルス融合実験で再現した。ルシフェラーゼレポーター遺伝子を含むように改変したHIVを、希釈タンパク質の存在下、37℃で6時間CD34および補助受容体を発現するヒト骨肉種(HOS)細胞と混合する。ウイルス溶液を交換し、HOS培養物を新鮮な培地中で48時間以上インキュベートする。ルシフェラーゼ活性はルミノメーターで測定する。このアッセイでは、5−ヘリックスは10nM未満のIC50でルシフェラーゼ活性を阻害する。また、6−ヘリックスは、1μMまで感知できるほどの妨害を示さない(図3Aおよび3C)。
【0053】
実施例3:5−ヘリックス(D4)のデザインおよび評価
5−ヘリックス(D4)では、Hisタグ化5−ヘリックスのC−ペプチド結合部位中の4つの非常に保存された残基(Val549、Leu556、Gln563、およびVal570)を、最後の(第3の)N40セグメント中でAspに変異させた。構築物[p−5Helix(D4)]を組換え発現し、Hisタグ化5−ヘリックスと同一の様式で精製した。Hisタグ化5−ヘリックスおよび5−ヘリックス(D4)タンパク質は、同一の楕円率を有し:(共に、4℃のTBS中で[θ]222 =−28,100±1500deg cm2 dmol-1(約100%の推定ヘリックス含有率))、両タンパク質は、TBS中での熱変性(98℃を超えるTm)および25℃でのGuHCl化学変性(Cm値は5−ヘリックス(D4)で約6M、Hisタグ化5−ヘリックスで約7.2M)に対して非常に安定である。5−ヘリックス(D4)の安定性がわずかに減少したのは、この状況で5−ヘリックス表面上の大部分が疎水性の溝(groove)の中に存在するAsp残基のヘリックス傾向の低さおよび電荷に影響を反映しているようである。
【0054】
実施例4:Hisタグ化C−ペプチドC37−H6
ペプチドC37−H6は、以下の配列のHisタグ化Cペプチドである:
GGHTTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLGHHHHHH(配列番号5)。このペプチドはHIV−1 HXB2残基625〜661(下線)に由来し、全C34配列(W628〜L661)を含む。C37−H6を−GGR−リンカーでC37−H6に結合された1つのN40セグメントからなる組換え発現構築物p4−NC1.1のトリプシン消化から作製する。発現後、NC1.1を、6−ヘリックスと同一の様式で細菌溶解物の可溶性画分から精製する。トリプシン消化(非タグ化5−ヘリックスと同一の条件)によりC37−H6が得られ、次いで、Vydac C−18カラムおよび直線勾配の、0.1%トリフルオロ酢酸を含むアセトニトリル水溶液を使用した逆相HPLCによって均一に精製する。C37−H6の同一性を、質量分析(MALDI−TOF、PerSeptive)によって確認した。C34と同様に、C37−H6は、HIV−1膜融合の強力なインヒビターである(細胞−細胞融合アッセイにおいてIC50は約1nM)。
【0055】
図2A〜2Dのデータを、5−ヘリックスの非タグ化変形形態を使用して作製したが、Hisタグ化変形形態と類似の結果が得られた(実施例3を参照のこと)。特記しない限り、TBS緩衝液中でCD(Aviv62DS)実験を行った。図2Bでは、タンパク質濃度は、TBSサンプルについては1mMであり、GuHCl/TBSサンプルについては0.54mMであった。図2Dでは、1mlチャンバー(4.375mm/チャンバー光路長)を有する石英混合セル(Helma)を使用した。混合前の20mMのTris(pH8.0)/250mMのNaCl中のポリペプチド濃度は5.9mMの(5−ヘリックス)および6mMの(C37−H6)であった。
【0056】
16mM非タグ化5−ヘリックス、30mMのHisタグ化C37−H6、および/または150mMのC34を含む20mlのTBS中で5−ヘリックス沈殿実験(図2C)を行った。Ni−NTAに溶液を添加し、室温で10分間インキュベートした。非結合上清を除去後、1mlのTBSでビーズを2回洗浄し、500mMのイミダゾールで溶出した。Ni結合および非結合サンプルを、16.5%Tris−トリシンポリアクリルアミドゲル(Biorad)上で泳動し、Gel−code Blue(Pierce)で染色した。
【0057】
実施例5:Hisタグ化5−ヘリックス
図3A〜3Cの全てのデータを、Hisタグ化5−ヘリックスを使用して作製した(実施例1を参照のこと)。細胞−細胞融合アッセイ(図3B)を記載のように行った(D.C.Chanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA95、15613〜15617、1998)。以前に詳述されたアッセイ(D.C.Chanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、95、15613〜15617、1998)を少し改変した組換えルシフェラーゼレポーターアッセイを使用してウイルス感染阻害を研究した。簡単に述べれば、エンベロープ欠失HIV−1ゲノムNL43LucR- E- [B.K.Chenら、J.Viol.、68、654〜660、1994]および以下の4つのgp160発現ベクターのうちの1つ:pCMV−HXB2(D.C.Chanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、95、15613〜15617、1998)、pEBB−JRFL(B.K.Chenから提供)、pSVIII−UG024.2、およびpSVIII−RW020.5で共トランスフェクトした293T細胞から偽型ウイルスを作製した。プラスミドpSVIII−UG024.2およびpSVIII−RW020.5を、NIH AIDS試薬プログラム(F.Gao、B.Hahn、およびDAIDS、NIAID)から獲得し、これは初代HIV−1単離物由来のエンベロープタンパク質をコードする。ウイルスを含む上清を以前に記載のように調製し(D.C.Chanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA95、15613〜15617、1998)、これを使用してHOS−CD4細胞(HXB2およびUG024.2)またはHOS−CD4−CCR5細胞(JRFLおよびRW020.5)のいずれかを感染させた。HIH AIDS試薬プログラム(N.Landau)から細胞を得た。図3Aでは、標準的な24ウェル形式でウイルス感染性アッセイを行った(D.C.Chanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA95、15613〜15617、1998)。図3Cのデータを、以下の96ウェル形式で行ったアッセイから得た:ウイルス含有上清(10ml)および培地(90ml)を50%の密集度のHOS細胞上に被せた。37℃で2日間のインキュベーション後、100mlの溶解緩衝液(ルシフェラーゼアッセイシステム、Promega)中に細胞を回収し、製造者のプロトコールに従ってその10mlを分析した。ラングミュア関数[標準化ルシフェラーゼ活性=1/(1+[5−ヘリックス]/IC50)]への5−ヘリックス滴定データの適合によってIC50値を計算した。
【0058】
本発明を、特に好ましい実施形態を参照して表示および記載しているが、添付の特許請求の範囲に含まれる本発明の範囲を逸脱することなく形態および詳細の種々の変更を行うことができることが当業者に理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1Aおよび図1Bは、HIV−1膜融合の標的化を示す。図1Aは、gp41ヘアピン三量体の形成を促進する事象を示すHIV−1膜融合の略図である。天然の状態では接近不可能なgp41(赤)のN末端融合ペプチドを、CD4および補助受容体とのgp120の相互作用後に標的細胞膜に挿入する(示さず)。前ヘアピン中間体の構造は、N末端コイルドコイル(灰色)(C−ペプチド阻害の標的)が暴露している。この一過性構造がヘアピン三量体状態に崩壊して、膜が融合して密接に並行に配置される。図1Bは、5−ヘリックス構築物のデザインを示す。リボン図(上)は、ヘアピン三量体の中心構造(左およびD.C.Chanら、Cell 89、263〜273(1997))および5−ヘリックスモデル(右)を示す。内側の灰色のヘリックスはN36ペプチドを示し、外側の青色のヘリックスはC34ペプチドを示す。5−ヘリックスモデルでは1つのC−ペプチドが取り除かれており、橙色の線を引いてヘリックス間の接続を示す。5−ヘリックスのデザインでは、短いGly/Serペプチド配列(図の下の灰色のバー)によってN40およびC38配列(一文字アミノ酸記号で示す)が交互に結合している(実施例1を参照のこと)。
【図2】 図2A〜図2Dは、5−ヘリックスの性質を示す。図2Aは、25℃での5−ヘリックス(10μM)の円偏光二色性(CD)スペクトルである。このスペクトルは、5−ヘリックスタンパク質がデザインから予想される95%を超えるヘリックス含有率を使用していることを示している。図2Bは、TBS(黒四角)および3.7Mグアニジン(Gu)HCl/TBS(白四角)における222nmでの楕円率によってモニターした5−ヘリックスの熱変性のグラフである。GuHCl溶液で認められた変性は、90%を超えて可逆性である。図2Cは、Hisタグ化C−ペプチドでの5−ヘリックスのニッケル(Ni)−NTA沈殿の結果を示す。非タグ化5−ヘリックスおよびHisタグ化C−ペプチド(C37−H6と示す)をNi−TNAアガロースを添加する前に混合し、C37−H6を含む複合体を沈殿させた(レーン1および5ならびに実施例4)。過剰な非タグ化C−ペプチド(C34)の添加により、5−ヘリックス分子が結合画分から非結合画分に変化する(レーン2および6)。図2Dは、混合キュベットでの混合前(黒四角)および混合後(白丸)の5−ヘリックスおよびC37−H6のCDスペクトルである。混合による222nmでの楕円率の増加は、全体のヘリックス含有率が増加する(会合したC−ペプチドあたりのさらなる28ヘリックス残基に対応する)2種間の相互作用を示す。
【図3】 図3A〜図3Cは、実施例2に記載のHIV−1エンベロープ媒介膜融合の5−ヘリックス阻害の評価結果を示す。図3Aは、実施例3および5に記載の5−ヘリックス(黒四角)、6−ヘリックス(白三角)、および5−ヘリックス(D4)(白丸)によるウイルス感染性の滴定評価の結果を示す。データを、2つまたはそれ以上の個別の実験の平均±SEMで示す。図3Bは、5−ヘリックスおよびC34の拮抗阻害活性のグラフである。シンシチウム数を、表示濃度の5−ヘリックス、C34、もしくは5−ヘリックスとC34との混合物の存在下または不在下で行った細胞−細胞融合アッセイで測定した。このアッセイでの5−ヘリックスおよびC34のIC50値は、それぞれ13±3nMおよび0.55±0.03nMである(D.C.Chanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95、15613〜15617(1998))。データは、対照以外の二連の測定の平均および平均の範囲を示している(5つの測定値の平均±SEM)。図3Cは、異なるHIV−1エンベロープ糖タンパク質を含む偽型ウイルスの5−ヘリックス阻害の評価結果を示す。報告したIC50値は、3つの独立した実験の平均±SEMで示す。
【図4】 図4は、5−ヘリックスとgp41のC−ペプチド領域との相互作用を示すヘリックスのホイール図である。各ヘリックス中のa〜gの位置は、各配列中の4,3−疎水性の7残基反復中の連続した位置を示す。gp41 C−ペプチド中のaおよびdの位置は、5−ヘリックスのN40コイルドコイル上に暴露したeおよびgの位置と相互作用する。HIV−1、HIV−2、およびSIV単離物由来の247配列(HIV−1配列データベース、2000年8月、ロスアラモス国立研究所)のアラインメントから決定した保存の程度にしたがって残基を囲む:黒四角(>90%同一)、灰色の四角(>90%保存的置換)、点線の四角(70〜90%保存)、囲み無し(<70%保存)。図4の作成において、以下のアミノ酸残基群内の置換を保存的置換とみなした: [Asp、Glu]、[Lys、Arg]、[Asn、Gln]、[Phe、Tyr]、[Ser、Thr]、および[Val、Ile、Leu、Met]。gp41のC−ペプチド領域のaおよびdの位置での高い保存度、C−ペプチド領域の他の位置(特にcおよびg)で著名に欠如している特性は、5−ヘリックスの結合に直接関与しないことに留意のこと。
【図5】 図5は、HIV gp41の構造の編成である。ヘリックス領域(7残基反復)を灰色で示し、N−(N36)およびC−(C34、DP178)ペプチドの相対的な位置を示す。ヘリックス領域のリボン図では、N−ペプチドを淡灰色で示し、C−ペプチドを濃灰色で示す。
【図6】 図6は、6−ヘリックスおよび5−ヘリックスの配列である。推定ヘリックスセグメントを、配列の積み重ねによって示す。
【図7】 図7は、5−ヘリックスの可能なαヘリックス編成の1つのリボン図である。N−ヘリックス三量体は淡灰色であり、C−ヘリックス領域は濃灰色であり、伸長ループ領域は黒色である(D.C.Chanら、(Cell 89、263〜273(1997)の構造に基づく)。
【図8】 図8は、細胞−細胞融合アッセイ滴定実験の画像を示す。画像中、シンシチウム(融合細胞を示す)は青色、破片は褐色である。
【図9】 図9は、細胞−細胞融合アッセイ競争実験の画像を示す。漸増量のC34ペプチドと共に200nMの6−ヘリックスまたは5−ヘリックス中でインキュベートした培養物についてのシンシチウムの量を記録する。
【図10】 図10は、5−ヘリックス構築物のデザインを示す図である。この略図は、基本的5−ヘリックス構築物の結合パターンを示す。3つの異なるC末端を付加した。6−ヘリックスでは、Hisタグ化C−ペプチドを、5−ヘリックスに結合させて、ヘアピン三量体の完全な6−ヘリックス束を模倣する。N40およびC38配列(短いGly/Serリンカーを使用して交互に連結した)は、HIV HXB2 gp41のN−およびC−ペプチド領域に由来する。(赤色および青色で囲んだ残基は、それぞれN36(配列番号:11)およびC34(配列番号:12)のペプチド配列を示す。)
【図11】 図11A〜図11Cは、本発明のペプチドのアミノ酸配列(配列番号:1〜10)を示す。[0001]
Related applications
This application is a copy of Michael J. Root, Michael S. Kay, David C.I. Chan and Peter S. Kim (filed Dec. 16, 1999), US
[0002]
Government aid
This invention was supported in whole or in part by grant number PO1GM56552 from the National Institutes of Health. The United States government has certain rights in this invention.
[0003]
Background of the Invention
HIV is the causative virus of AIDS that is prevalent worldwide. The initial stage of HIV infection includes the fusion of the viral membrane with the target cell membrane and the process of injecting the viral contents into the cell cytoplasm. On the viral side, the molecular complex responsible for the fusion activity includes the surface protein gp120 and the transmembrane protein gp41. It is now believed that gp120 interacts with the protein CD4 and co-receptor on the target cell, changing the higher order structure and inserting the amino terminus (fusion peptide region) of gp41 into the target cell membrane. This structural rearrangement promotes fusion of the virus with the cell membrane, but the mechanism is not well understood.
[0004]
Summary of the Invention
The present invention is folded into a stable structure under the conditions described herein and binds to a peptide corresponding to the C-peptide region of the HIV gp41 protein (referred to as C34) or a portion of this region, such as human cells Relates to a novel protein called 5-helix or 5-helix protein that inhibits HIV infection of mammalian cells. A 5-helix is composed of three N-helices separated by a linker, such as an amino acid residue linker, and three C-helices of at least two but not three trimers of the hairpin structure of HIV gp41. ing. That is, the 5-helix includes at least two of the three N-helices and the three C-helices of HIV gp41. A portion of the third C-helix can also be included, but not all of the third C-helix. Each helix is separated by a linker, preferably an amino acid residue linker, before and after the helix. In one embodiment, the 5-helix can be represented as follows: N-linker-C-linker-N-linker-C-linker-N, where N represents the N-helix and C Represents a C-helix or part of a C-helix). As indicated herein, the term 5-helix or 5-helix protein refers to all such embodiments (although three N-helices and two or more separated by a suitable linker). Containing less than 3 complete C-helices). The amino acid composition of the 5-helix is a structure in which the 5-helix is complementary to the C-peptide region of the HIV gp41 protein, and preferably binds to the peptide of gp41 as a whole or as part of the C34 or C-peptide region of gp41. It can vary greatly as long as the surface is present. That is, the remaining (interactive) surface of the 5-helix (C-peptide binding site, all or part of which is not occupied by C-peptide) is available for binding to the C-peptide region of HIV gp41. Must exist in a form (higher order structure). For 5-helix vaccine and therapeutic applications, the 5-helix must bind (can bind) to the C34 or C-peptide region of HIV gp41. If the 5-helix is used as a drug screening tool or an antibody screening tool, the 5-helix need not (but may not be able to bind) to the C34 or C peptide region of HIV gp41.
[0005]
In one embodiment, the 5-helix has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. In other embodiments, the 5-helix is structurally complementary to the C-peptide region, preferably there is a surface that binds to the C-34 or C-peptide region, and the addition of at least one amino acid residue, It has an amino acid sequence that differs from SEQ ID NO: 1 by deletion, substitution, or modification. The order of the 5-helix N-helix and C-helix can also be changed, provided that the exposed protein is a higher order structure such that there is a surface complementary to the structure in the C-peptide region of HIV gp41. it can. When the 5-helix protein conformation is retained as described above, the linker can be of any length or composition. The 5-helix can be an L-amino acid protein, a D-amino acid protein, or a combination of L-amino acid residues and D-amino acid residues, which can be modified residues.
[0006]
The present invention further includes a DNA encoding a 5-helix; a method for producing a 5-helix; a method for using the 5-helix (such as a method for inhibiting HIV entry into mammalian cells including human cells) and humans, etc. Methods of eliciting an immune response in an individual of the same; Methods of using DNA encoding a 5-helix, such as in gene therapy; bacteria, humans, and other mammals and other eukaryotic cells that contain and express 5-helix protein-encoding DNA Genetically engineered cells such as cells and methods for using such cells (eg, gene therapy or 5-helix production); compositions such as pharmaceutical compositions containing 5-helixes; 5-helix and HIV envelope proteins (eg, gp120 And a component that binds to a 5-helix complex; including a 5-helix complex Compositions such as pharmaceutical compositions; methods of using such antibodies, such as antibodies that bind to 5-helices, particularly neutralizing antibodies and methods of reducing HIV infection; and inhibiting HIV infection of cells and / or 5-helices The present invention relates to a method for identifying a molecule or compound that binds to a protein.
[0007]
5-helix is an anti-HIV therapeutic agent, prophylactic agent, drug that prevents HIV infection, other anti-HIV therapeutic or prophylactic agent identification (screening) or design reagent, and an antibody that prevents or reduces HIV infection It is useful as an immunogen for inducing In certain embodiments, the invention refers to the compound or molecule to be evaluated as a candidate inhibitor, combining the candidate inhibitor and the 5-helix under conditions suitable for binding of the inhibitor to the 5-helix. Determining if the binding occurs, and if binding occurs, the candidate inhibitor is a compound or molecule that binds to the 5-helix, HIV infection of mammalian cells binding to the 5-helix The present invention relates to a method for identifying a compound or molecule that inhibits the above. The method optionally further comprises determining whether the compound or molecule that binds to the 5-helix inhibits HIV infection of mammalian (eg, human) cells, such as in a cell-based assay. Such a compound or molecule inhibits (in whole or in part) the HIV infection of the cell (eg, by interfering with or interfering with the formation of hairpin trimers).
[0008]
In another embodiment, the invention relates to an individual's HIV comprising introducing a composition comprising a 5-helix and a physiologically acceptable carrier by a suitable route at a dose sufficient to elicit the individual's immune response. The present invention relates to a method for inducing an immune response. Vaccines comprising a 5-helix (or variant or part thereof) in a physiologically acceptable carrier are the subject of the present invention.
[0009]
A 6-helix protein comprising three N-helices and three C-helices of HIV gp41 linked by a linker, such as an amino acid residue linker, is also the subject of the present invention. In one embodiment, the 6-helix protein comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. In other embodiments, the 6-helix amino acid sequence differs from the sequence of SEQ ID NO: 2 by the addition, deletion, substitution, or modification of at least one amino acid residue. The 6-helix protein is useful as a negative control in screening for drugs that inhibit membrane fusion as well as 5-helix production.
[0010]
The submission of this patent contains at least one color drawing. Copies of this patent with this color drawing are made at the request of the Patent and Trademark Office and paid for.
[0011]
Detailed Description of the Invention
The higher order structure of the major part of the ectodomain of the gp41 molecule consists of a hairpin trimer structure. The central “hairpin trimer” is composed of a central triple-stranded N-helix coiled coil surrounded by three outer C-helices, which forms a bundle with all six helices. Hairpin trimers are common structural elements associated with the fusion of multiple enveloped viruses, suggesting an important role for this motif in promoting membrane fusion. In HIV gp41, the center of the hairpin trimer is centered on six alpha helices (of three gp41 ectodomains) encapsulated in an antiparallel fashion to the central triple-stranded coiled coil (formed by the N-terminal region of the gp41 molecule). (Formed by the C-terminal region) (M. Lu. Et al., J. Mol. Biol. 290, 1031-1044 (1995); DC Chan et al., Cell 89, 263-273 (1997); Weissenhorn et al., Nature 387, 426-430 (1997); K. Tan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 12303-12308 (1997)). The hairpin trimer motif directs the two membranes together because the fusion peptide region inserted into the cell membrane is at the extreme N-terminus of gp41 and the C-terminal region is adjacent to the transmembrane helix anchored to the viral membrane. Useful for. This is illustrated in FIG. 1A. The N-helix (one of each subunit of the trimer) forms a very conserved hydrophobic groove encapsulating the C-helix. This is generally consistent with the formation of this 6-helix structure required to produce membrane fusion.
[0012]
The importance of hairpin trimer formation in HIV-1 entry sets the hypothesis that the C-terminal region of gp41 serves as a target for potential membrane fusion inhibitors. C-peptide is an in vitro IC50It has been shown to inhibit HIV-1 entry into cells with values as low as 1 nM (CT Wild et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 9770-9774 (1994). DC Chan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 15613-15617 (1998)). This proof suggests that the C-peptide acts in a dominant negative manner by binding to the N-peptide region and disrupting hairpin trimerization. If the C-terminal region is accessible (at least transiently) prior to hairpin trimer formation, it is reasonable to expect that an agent that binds to this region at the N-terminus of gp41 will prevent membrane fusion. Consistent with this notion, peptides derived from the N-terminal region of gp41 (referred to as N-peptides) are suitable inhibitors of HIV-1 membrane fusion. The inhibition mechanism of N-peptides has not been determined, partly because these peptides tend to aggregate strongly.
[0013]
Applicants have found that one soluble molecule containing two of the C-helices of the folded N-helix center and the central hairpin trimer is very stable and one C-peptide with high affinity. And decided to combine. As described herein, the hypothesis that the C-peptide region of gp41 is a target for HIV-1 entry inhibition was examined. As also described herein, the results of the evaluation are strong for the HIV-1 variant in which the 5-helix that binds to the C-peptide region of gp41 is against HIV-1 and includes a set of different envelope proteins. It was clarified to show inhibitory activity. These results refer to the C-peptide region of HIV gp41 as a viable target for inhibiting the formation of hairpin trimers necessary for membrane fusion (and thus HIV infection of cells).
[0014]
Results are shown herein that show that proteins that bind to the C-peptide region of gp41 inhibit HIV entry into cells. Such proteins are inhibitors of HIV and serve as the basis for the development of additional anti-HIV drugs. These can be used to generate neutralizing antibody responses that target the N-terminal region of the gp41 ectodomain.
[0015]
A 5-helix, when indicated as a protein, takes advantage of the binding properties of the N-helix peptide coiled coil while minimizing the tendency of the N-peptide to aggregate. In one 5-helix embodiment, five of the six helices that comprise the center of the gp41 hairpin trimer structure are linked (coupled) to a short peptide linker (see FIG. 1A). In this embodiment, the 5-helix lacks a third C-peptide helix, thus providing a gap for obtaining a high affinity binding site for the C-terminal region of gp41. In a further embodiment of a 5-helix, three N-peptide helices and more than two (but less than three complete) C-peptide helices are connected by a short peptide linker. In these embodiments, three N-peptide helices, two complete C-peptide helices, and a portion of a third C-peptide helix are joined by a peptide linker. The portion of the third C-helix can be one amino acid residue of the third C-helix or any number of additional amino acid residues of the helix, but includes all amino acid residues of the helix Absent. The 5-helix proteins of the present invention are soluble under physiological conditions.
[0016]
The center of the hairpin trimer formed by individual N- and C-peptides is already very stable and the melting temperature is 65 ° C. Applicants have shown that when five of the six helices are covalently linked to form a 5-helix protein, the stability of the center is further increased (stability is higher than the stability of the 6-helix center). Indicated. Under physiological conditions, the 5-helix is folded, water-soluble and stable. This has an alpha helix content that closely matches the value expected from the design (see FIGS. 2A and 2B). In affinity interaction experiments, the 5-helix interacts strongly and specifically with the epitope-tagged C-peptide (see Figure 2C). As judged by the difference in circular dichroism before and after mixing, this interaction involves helical conformation in the bound C-peptide (see FIG. 2D). These properties are consistent with the intended design of the 5-helix.
[0017]
The 5-helix potently inhibits HIV-1 membrane fusion as measured by viral infectivity and cell-cell fusion assays (nanomol IC50(See FIGS. 3A and 3B). In contrast, a control protein called a 6-helix occupied by a C-peptide bound by a C-peptide binding site (ie, all six of the gp41 hairpin trimer as described in Example 1). Of the helix bound to one polypeptide) does not show a clear inhibitory activity. (See FIG. 3A and FIGS. 8 and 9). Similarly, a 5-helix variant (referred to as 5-helix (D4)) in which the C-peptide binding site is disrupted by Asp mutations at four border residues (V549, L556, Q563, and V570) is 1 μM. But it does not block membrane fusion (see Example 3 and FIG. 3A). These results support the conclusion that the C-peptide bond is a key determinant of the antiviral activity of the 5-helix.
[0018]
The inhibitory activity of the 5-helix and C-peptide is expected to be antagonistic: when the 5-helix binds to the C-peptide, the amino acid residues thought to be responsible for the antiviral activity of each inhibitor are at the binding boundary. Buried. In fact, a mixture of 5-helix and C34 [well-characterized, IC50Is a potent peptide inhibitor of about 1 nM] shows a dose-dependent antagonistic effect (FIG. 3B). In the presence of a 5-helix, inhibition of high titers by C34 is only observed when the peptide is in stoichiometric excess (Figure 3B).
[0019]
The 5-helix inhibits infection by viruses pseudotyped with various HIV-1 envelope proteins (clades A, B, and D) with similar titers (FIG. 3D). This widespread inhibition appears to affect the highly conserved boundary between the N-terminal region and the C-terminal region within the gp41 hairpin trimer structure (FIG. 4). Residues in the C-peptide region of gp41 that are predicted to contact the 5-helix are highly conserved in HIV-1, HIV-2, and SIV (FIG. 4).
[0020]
A 5-helix, a potent and broad inhibitor of viral entry, can serve as the basis for the development of a new class of therapeutics against HIV-1. Despite typically requiring parenteral administration, protein-based therapeutics such as insulin, growth hormone, tissue plasminogen activator, granulocyte colony stimulating factor, and erythropoietin may be practical. Alternatively, the 5-helix can be expressed endogenously (by gene therapy) and secreted into the bloodstream. If the 5-helix is endogenously expressed in HIV infected cells, it can inhibit intracellular folding and transport of gp160. 5-helix, 5-helix (D4), and 6-helix are also potential reagents for the purpose of screening small molecule drugs. The 5-helix has many degrees of freedom in the design of variants with better therapeutic properties. In principle, the 5-helix other than the C-peptide binding site can be extensively modified to change its immunogenicity, antigenicity, bioavailability, or inhibitory properties. For example, the C-peptide binding site in the gp41 sequence can be extended, shortened, or altered to optimize the inhibitory titer by targeting different regions of the gp41 ectodomain.
[0021]
It is desirable to produce neutralizing antibodies that mimic the binding properties of a 5-helix. The broad neutralizing ability of the 5-helix is likely derived from interaction with highly conserved residues in the C-peptide region of gp41 (FIG. 4). Since the linear sequence of the C-peptide region of gp41 can vary between different HIV-1 strains, an inconsistent C-peptide immunogen may not elicit extensively neutralizing antibodies. Such inconsistent C-peptides do not have long regions of conserved amino acid residues. Rather, conserved amino acid residues and non-conserved residues are interspersed. However, limiting a C-peptide or C-peptide analog to a helix structure (eg, in the C-peptide region when binding to a 5-helix) is useful as an immunogen in an effort to develop an AIDS vaccine. Can be. FIG. 4 is a helix wheel diagram showing the interaction between the C-peptide region of gp41 and the 5-helix. As shown, the entire “surface” on the helix wheel is made up of conserved or identical amino acid residues. Moreover, as shown, the degree of conservation of the positions a and d in the C-peptide region of HIV gp41 is high. From the C-terminal region of the gp41 ectodomain restricted in such a way that there are highly conserved amino acid residues (such as positions a, d, and e in FIG. 4) on one surface of the molecule Peptides can be produced. Use these peptides as immunogens to create antibodies that probably bind to these amino acid residues in the corresponding unrestricted peptide (C-peptide region of HIV gp41) and mimic the binding properties of a 5-helix. can do. For example, antibodies can be produced that bind to some or all of the C38 highly conserved (identical and / or conserved) amino acid residues (see FIG. 4). Such antibodies that mimic 5-helix binding actually act as prophylactics or vaccines by reducing or preventing 5-helix activity (binding). Such antibodies against restricted peptides derived from the C-terminal region of the HIV gp41 ectodomain are the subject of the present invention.
[0022]
Interestingly, the epitope of 2F5 (only known human monoclonal antibodies directed against gp41 with broad neutralizing activity) is adjacent to the C-terminus of the C-peptide region targeted by the 5-helix. Exists (T. Muster et al., J. Virol., 67, 6642-6647 (1993); M. Purtscher et al.,
[0023]
Furthermore, the 5-helix itself is a vaccine candidate. It has been suggested that it may elicit an antibody response to the transiently exposed conformation of proteins associated with HIV-1 fusion (RA LaCasse et al., Science, 283, 357-362 (1999)). One possible well-defined target is the N-terminal coiled coil exposed to a pre-hairpin intermediate (DM Eckert et al., Cell, 99, 103-115 (1999)). A 5-helix-like intermediate can be exposed during the fusion process, in which case antibodies directed against the 5-helix can inhibit viral entry.
[0024]
The results described herein refer to the C-peptide region of HIV-1 gp41 as a viable target for inhibiting hairpin trimer formation. Structural and computational methods predict similar hairpin trimer motifs of viruses in many different families, including Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Filoviridae, Retroviridae, and the like. Furthermore, in some of these cases, inhibition of virus entry by peptide analogs of the C-peptide of gp41 has been demonstrated. Thus, the 5-helix design approach can provide a widely applied strategy to inhibit viral infection.
[0025]
Furthermore, the 5-helix provides a means to study in detail the formed C-peptide binding site that cannot be done with aggregated N-peptides. The exposed C-peptide binding site in this 5-helix molecule is useful for identifying or designing molecules that bind to the N-helix center of gp41, and further using known methods such as HIV membranes and human cells The ability to inhibit the fusion of mammalian cells with the membrane and inhibit (reduce or prevent) cell infection can be assessed. Furthermore, the 5-helix can be evaluated for its ability to bind to the C-helix region of gp41 and inhibit its action. Since the N-helix center of gp41 is highly conserved (in terms of amino acid composition), the 5-helix and its variants appear to neutralize various HIV clinical strains extensively and are thus useful for therapy. .
[0026]
A 5-helix protein based on a known structure of the gp41 ectodomain, in one embodiment, consists of 3 N-peptides and 2 C-peptides covalently linked and 3 C-helix bonds occupied by C-peptides It is arranged to fold into a substantial part of the N-helix center with two of the sites. The remaining C-peptide binding sites of the N-peptide are exposed. This site exposes a 40 amino acid long epitope. Furthermore, since the N-peptide center is fixed by the two outer C-peptides, it is expected that the skeletal atom at this site is firmly held in the structured higher-order structure.
[0027]
The amino acid sequence of one embodiment of the 5-helix is shown below by one letter code for amino acids:
(SEQ ID NO: 1)
[0028]
The amino acid sequence of the 6-helix is shown below by the single letter code for amino acids:
(SEQ ID NO: 2)
[0029]
5-helix proteins can be made in a variety of ways. For example, as described in Example 1, it can be made from larger proteins (such as 6-helix) by enzymatic (trypsin) digestion. Alternatively, using known methods and expression systems, one DNA or two or more DNA “units” (each part of an N-helix protein (eg, one or Encoding a plurality of N-helices, one or more C-helices). Direct expression of the 5-helix gene in an appropriate host cell such as E. coli can significantly improve the expression rate and purification rate of the 5-helix. In this approach, the 5-helix gene encodes residues that are present in the final 5-helix protein. A C-terminal His tag can be attached to facilitate purification (with or without a protease cleavage site that subsequently removes the tag). The protein can then be used directly without the cleavage and folding steps that result in the proteolysis required to make the 5-helix starting from the 6-helix. This 5-helix molecule can be expressed as a folded active molecule, which can be used in biological selection or screening to optimize its properties. Alternatively, protein synthesis methods can be used to make 5-helix proteins. The five helices of the 5-helix are covalently linked (such as by linker means or other means of at least one (one or more) amino acid residues) and are stable under physiological conditions, A correctly folded protein can be formed so that the remaining surface is available for C34 peptide binding. In embodiments where there are three N-helices and more than two (but less than three full) C-helices, the helices can be similarly coupled.
[0030]
A 5-helix can have a wide variety of sequences in both the N- and C-helix regions as well as the linker component, which can be L-amino acid residues, D-amino acid residues, or L- and D- It can be composed of a combination of amino acid residues. Amino acid residues can be altered. The 5-helix may contain amino acid residues in addition to the helix and linker residues (eg, for molecular stabilization). It appears that the 5-helix described herein can be altered to improve stability and activity. Small changes in the design of the loops (both length and composition) linked to the N- and C-helices and the exact boundaries of the N- and C-helices are significant for 5-helix stability, yield, and activity Seems to have an effect.
[0031]
Similar to what is currently constructed, the 5-helix exposes a C-peptide binding site surrounded by 40 amino acids along the N-helix center. A strategy that exposes a shorter segment of the C-peptide binding site on the 5-helix (or related molecule) involves binding a short C-peptide sequence to a longer exposed epitope. This type of molecule can help develop drugs that are specifically targeted to shorter epitopes along the N-helix center. For example, one pocket region (similar to that found in IQN17; DM Eckert et al., Cell, 99, 103-115 (1999)) is bound there (about the first approximately 10 residues of C34). It can be exposed in a 5-helix by binding to a C-peptide lacking residues. These short C-peptide sequences can be attached to the 5-helix by various means including covalent cross-linking or simply extending the 5-helix sequence to cover a portion of the exposed epitope.
[0032]
5-helixes are useful in a variety of situations. As described herein, 5-helices are potent inhibitors of viral membrane fusion, so before the virus enters cells that act on HIV-infected cells (unlike current practical therapies) Acts on viruses. The 5-helix was found to be soluble and stable under the conditions described herein. It should also be possible to create 5-helix variants with increased molecular weight (by oligomerization or bundling large proteins) to reduce the clearance rate in the kidney. In addition, 5-helix dimers can be made by disulfide bridges to create molecules filtered to a smaller extent than 5-helix “monomers”. Thus, it is reasonable to expect that the dimer has improved bioavailability when compared to that of the C-peptide.
[0033]
5-helices, unlike standard therapies that target viral proteins after viral entry, prevent viral entry into cells, so 5-helix can be used prophylactically to prevent or prevent infection. The resulting range can be reduced. One application of such treatment is in situations where needlestick damage or HIV-contaminated needles, such as can occur in hospitals, are shared. For example, a needle can be inserted to prevent or reduce HIV invasion into cells, and a sufficient amount of 5-helix (therapeutically effective amount) can be applied one or more times to an individual who is or may be infected with HIV. Can be administered. The 5-helix can be administered, for example, by intravenous or intramuscular injection.
[0034]
In one embodiment of the invention, a 5-helix is used to reduce an individual's HIV infection. In this embodiment, expression of the 5-helix-encoding DNA in the 5-helix itself or in a suitable host cell or vector in an amount sufficient to reduce (in whole or in part) HIV infection of the individual's cells. The 5-helix is administered to the individual either via. That is, a dose (effective dose) of a 5-helix sufficient to reduce HIV infection, in a manner that inhibits (in whole or in part) HIV entry into the cell (eg, injection, local administration, intravenous route) ). In one embodiment, an effective dose is obtained using a gene therapy approach by introduction of cells expressing a 5-helix protein into an individual. The 5-helix can be administered to an HIV infected individual to reduce further infection or to an uninfected individual to prevent infection or reduce the extent to which infection occurs.
[0035]
Pharmaceutical compositions comprising a 5-helix in a suitable carrier (eg, a physiologically acceptable buffer) are the subject of the present invention. The pharmaceutical compositions are useful for prophylactic and therapeutic purposes and can be administered via various routes (eg, injection, topical administration, intravenous route).
[0036]
A 5-helix represents one intact C-helix binding site and is useful for screening drugs that inhibit membrane fusion. The 5-helix exposes a larger and more robust potential drug screening target than IQN17 exposes. This molecule 6-helix and 5-helix (D4) are useful negative controls in these studies.
[0037]
A 5-helix exposed epitope can be used as an antigen for the production of antibodies, particularly neutralizing antibodies using known methods. The antibody can be monoclonal or polyclonal.
[0038]
Serum stability of the 5-helix can be tested using known methods to confirm its therapeutic potential. When the 5-helix is degraded, the most promising attack / degradation site is the glycine / serine linker region. In this case, different linker regions can be degraded and tested (see below). The ability of these anti-5-helices to inhibit serum and ascites can be tested using standard fusion assays.
[0039]
The outer surface of the 5-helix can be altered, for example, to improve bioavailability, reduce toxicity, and avoid immune clearance. Since the 5-helix shows strong inhibitory activity but not the 6-helix bundle, this is an exposed groove containing the pocket region responsible for inhibition. The remaining molecules simply provide a scaffold for displaying exposed grooves. Thus, this scaffold can be modified without adversely affecting the inhibitory activity of the 5-helix. Several advantages can be obtained by modifying the scaffold. First, it facilitates procedures that require multiple administrations of 5-helix. For example, when using 5-helix as an anti-HIV therapeutic, multiple doses may be required. After prolonged administration, the individual can produce antibodies to the 5-helix that are thought to increase its clearance from the body. The usefulness of multiple versions of the 5-helix helps to avoid this problem by avoiding existing antibodies. Second, it may be possible to design a 5-helix version, for example, by introducing glycosylation sites on the outer surface where the scaffold is less immunogenic. For vaccine studies, this modification helps to deflect the immune response to the exposed groove as opposed to the scaffold.
[0040]
The finding that binding of the gp41 C-helix region prevents HIV infection suggests a strategy for constructing an HIV vaccine. The 5-helix, an HIV inhibitory analog by C-peptide, appears to inhibit gp41 by binding to a fusion intermediate of gp41 called a pre-hairpin intermediate. The C-peptide inhibitor appears to function by binding to the N-peptide region of this intermediate, while the 5-helix appears to function by binding to the C-peptide region. These considerations strongly suggest that the C-peptide region of gp41 is a good drug target for HIV entry inhibitor development. Furthermore, it is possible to use C-peptide based constructs as immunogens for raising neutralizing antibodies. In the case of a 5-helix, the target of inhibition is the helical conformation of the C-peptide region, but reagents that target other conformations of the C-peptide region may also exhibit inhibitory activity.
[0041]
Recent vaccine research (RA LaCasse et al., Science, 283, 357-362 (1999)) suggests that intermediates in the envelope-mediated fusion process can strongly elicit neutralizing antibodies. Antibodies against such fusion intermediates appear to target the conserved region of the envelope protein and thus neutralize a broad range of virus strains. Antibodies against the C-peptide region target regions that are highly conserved and important for the fusion process.
[0042]
Hairpin trimers are a common feature of many viral membrane fusion proteins. This has been observed in the crystal structures of influenza, Ebola, SV5 (simian parainfluenza virus 5), and RSV (human respiratory syncytial virus). In addition, many other members of the retrovirus, paramyxovirus, and filovirus families are expected to contain this motif. Similar structures have been observed in related vertebrate vesicle fusion proteins. The basic strategies described herein can be applied to any of these systems to inhibit fusion. One subject of the present invention is an envelope by contact of a virus with a drug that binds to a viral envelope protein (eg, the C-peptide region of the viral envelope protein) and inhibits heparin trimerization of the enveloped protein. It is a method for inhibiting the formation of hairpin trimers of viruses having viruses (viruses containing virus envelope proteins).
[0043]
The invention is illustrated by the following examples, which are in no way intended to limit the invention.
[0044]
Example 1: 5-Helix Production
The 5-helix design was based on the N36 / C34 6-helix bundle structure (DC Chan et al., Cell 89, 263-273, 1997). For a 5-helix, each peptide region is extended by three residues on its N-terminus and one residue on its C-terminus (compared to N36 and C34), creating the final N40 and C38 segments (Representative residues 543-582 and 625-662 of HIV-1 HXB2 gp160, respectively). Three N40 and two C38 segments were ligated using a -GGSGG-linker behind N40 and a -GSSGGG-linker behind C38. All constructs contain an N-terminal Met for translation initiation. The following two different 5-helix proteins that differ only in the C-terminus were generated for this study: (i) His-tagged 5-helix ending with GG (H) 6 and (ii) untagged ending with -GGR. Chemical 5-helix. In addition, a third construct called 6-helix was created in which the 5-helix backbone was linked to the His-tagged C-peptide (C37-H6) (see Example 4) by a trypsin cleavage linker (-GGR-). (See FIGS. 10 and 11A-11C).
[0045]
All DNA constructs were transformed into pAED4 vector [D. E. coli using E. coli XL1-Blue (recA strain, Stratagene). S. Doering, P.A. (Matsudaira, Biochemistry, 35, 12679-12585, 1996). All proteins were recombinantly expressed in E. coli strain RP3098 grown in 2 × YT to an OD (590 nm) of 0.5-0.7 prior to induction with IPTG (0.4M) for 3 hours. Bacterial pellets were resuspended in Tris / NaCl buffer (Qiaexpressionist booklet, March 1999, Qiagen) supplemented with complete EDTA-free protease inhibitor tablets (Roche) and then frozen at −20 ° C. until the day of purification. Thawed resuspension was lysed (sonication or French press) and centrifuged (35,000 × g for 30 minutes) to separate the soluble fraction from the inclusion bodies.
[0046]
His-tagged 5-helix (made from plasmid p-5HelixH6) was purified directly from inclusion bodies resuspended in 8M urea TBS (50 mM Tris (pH 8.0), 100 mM NaCl) and 10 mM imidazole solution. The mixture was clarified by centrifugation (35,000 × g for 30 minutes) and then bound to a Ni-NTA agarose (Qiagen) column at room temperature. The protein was eluted with 40 ml (about 5 column volumes) of 6M urea / TBS / 100 mM imidazole solution. The protein was refolded by dropwise addition of 1 liter of 20 mM Tris (pH 8.0) stirring solution at room temperature. The refolded protein was then reconcentrated by passage through a Ni-NTA agarose column and eluted with 20 ml (approximately 2 column volumes) of 100 mM imidazole in TBS.
[0047]
Untagged 5-helix was produced by proteolysis of 6-helix (see below), creating a 5-helix / C37-H6 complex. After trypsin digestion (1: 200 weight ratio in TBS, 1 hour at room temperature, Sigma), the 5-helix / C37-H6 complex was bound to Ni-NTA agarose and washed extensively to remove excess trypsin. Removed. The beads were resuspended in 8M GuHCl / TBS and heated (70 ° C.) to denature the complex. Unbound fractions containing the denatured 5-helix were serialized with 8M urea / 20 mM Tris (pH 8.0) (4 hours at room temperature) and 4M urea / 20 mM Tris (pH 8.0) (overnight at 4 ° C.). Dialyzed. The protein was loaded onto a DEAE column (Fastflow, Pharmacia) and run on a reverse urea gradient (4 mM to 0 M urea in 20 mM Tris pH 8.0) at room temperature for 4 hours at room temperature. The protein was eluted from the DEAE resin using a NaCl gradient (0-300 mM) in 20 mM Tris solution (pH 8.0) (10 column volumes). The 6-helix (made from plasmid p-6 helix) was purified directly from the soluble fraction of the bacterial lysate. The solution was passed through a Ni-NTA agarose column and eluted with 10 column volumes of imidazole gradient (10-250 mM) in TBS.
[0048]
For all proteins, monomers were separated from aggregates by gel filtration in TBS (Sephaacryl S200HR or Superdex 75). The protein is more than 95% pure as judged by SDS-PAGE and can be concentrated to at least 3 mg / ml. All peptide and protein concentrations were identified by absorbance at 280 nm in 6MGuHCl [H. Edilhoch,
[0049]
Example 2: Evaluation of specificity of 5-helix / C-peptide interaction and inhibition of membrane fusion by 5-helix
Specificity of 5-helix / C-peptide interaction was tested using His-tagged C-peptide (C37-H6 independently expressed in E. coli and purified by reverse phase HPLC) and Ni-agarose precipitation. did. In TBS containing 30 μM C37-H6, 16 μM 5-helix is completely precipitated by Ni-agarose. Addition of 150 μM C34 (without His tag, chemically synthesized and purified by HPLC) substantially reduces the amount of 5-helix precipitated. Effective competition between C37-H6 and C34 indicates that the 5-helix binds to the C-peptide in a specific manner. CD experiments and competitive binding assays suggest that the 5-helix is folded into the predicted conformation. That is, these results support the expectation that the 5-helix contains an exposed C-peptide binding site.
[0050]
An assay was performed to assess the ability of the 5-helix to interact with the C region of gp41 to inhibit fusion protein fusion. Inhibition of this membrane fusion by 5-helix and 6-helix was assessed using a cell-based assay. Proteins 5-helix and 6-helix were serially diluted in modified DMEM medium containing 5% FCS and aliquoted into slide chambers. HELA cells expressing CD4 and co-receptors under the control of the Tat promoter and containing the β-galactosidase gene (4 × 10 4Four ) Is added. CHO cells expressing gp160 (a precursor protein of gp120 / gp41) and Tat (2 × 10Four ) Is also added. 400 μl of mini-medium is incubated at 37 ° C. for 8-24 hours, and the fused cells (syncytium) transcribe and translate β-galactosidase. Cells are fixed in glutaraldehyde and exposed to X-gal / Fe solution for 1 hour. Syncytium containing β-galactosidase turns blue-green. In this assay, the 5-helix has shown potent inhibition of syncytium formation (IC5010-20 nM; in some assays, 13 nM IC50Met). The 6-helix does not appreciably interfere with fusion even at a concentration of 1 μM.
[0051]
To evaluate the specificity of the 5-helix exposed epitope as an inhibitor and to exclude contaminants, mixing experiments with C-peptide were performed. A concentration of 200 nM 5-helix is mixed with 100, 166, 190, and 210 nM C34. At the concentrations used, free 5-helix and free C34 should inhibit almost all syncytium in the miniculture. In the 5-helix / C34 mixture where C34 is in excess of the 5-helix (ie 210 nM), syncytium formation isBeing disturbed, Syncytium formation in 5-helix / C34 mixtures where the C34 concentration is lower than the 5-helix concentration isPartiallyUnimpeded(Fig. 3B). In contrast, C34 blocks all syncytium formation in the presence of a 6-helix.
[0052]
The inhibitory potential of 5-helix and 6-helix was reproduced in virus fusion experiments. HIV modified to contain a luciferase reporter gene is mixed with human osteosarcoma (HOS) cells expressing CD34 and co-receptors for 6 hours at 37 ° C. in the presence of diluted protein. The virus solution is changed and the HOS culture is incubated in fresh medium for at least 48 hours. Luciferase activity is measured with a luminometer. In this assay, the 5-helix has an IC less than 10 nM.50Inhibits luciferase activity. Also, the 6-helix does not show appreciable interference up to 1 μM (FIGS. 3A and 3C).
[0053]
Example 3: Design and evaluation of 5-helix (D4)
In 5-helix (D4), the 4 highly conserved residues (Val549, Leu556, Gln563, and Val570) in the His-tagged 5-helix C-peptide binding site are the last (third) Mutated to Asp in the N40 segment. The construct [p-5Helix (D4)] was recombinantly expressed and purified in the same manner as the His-tagged 5-helix. His-tagged 5-helix and 5-helix (D4) proteins have the same ellipticity: (both [θ] in TBS at 4 ° C.222 = -28,100 ± 1500 deg cm2 dmol-1(Estimated helix content of about 100%)), both proteins are heat denatured in TBS (Tm above 98 ° C.) and GuHCl chemical denaturation at 25 ° C. (Cm value is about 6 M in 5-helix (D4)) , His-tagged 5-helix to about 7.2M). The slightly reduced stability of the 5-helix (D4) is due to the low helix tendency of the Asp residues that are mostly in the hydrophobic groove on the surface of the 5-helix in this situation. And it seems to reflect the effect on the charge.
[0054]
Example 4: His-tagged C-peptide C37-H6
Peptide C37-H6 is a His-tagged C peptide with the following sequence:
GHHTTWMEWDREINNYTSLIHSLIIESQNQQEKNEQELLGHHHHHH (SEQ ID NO: 5). This peptide is derived from HIV-1 HXB2 residues 625-661 (underlined) and contains the entire C34 sequence (W628-L661). C37-H6 is made from a trypsin digest of the recombinant expression construct p4-NC1.1 consisting of one N40 segment joined to C37-H6 with a -GGR-linker. After expression, NC1.1 is purified from the soluble fraction of bacterial lysate in the same manner as the 6-helix. Trypsin digestion (same conditions as untagged 5-helix) yielded C37-H6, then reverse phase using a Vydac C-18 column and a linear gradient of aqueous acetonitrile containing 0.1% trifluoroacetic acid. Purify homogeneously by HPLC. The identity of C37-H6 was confirmed by mass spectrometry (MALDI-TOF, PerSeptive). Similar to C34, C37-H6 is a potent inhibitor of HIV-1 membrane fusion (IC in cell-cell fusion assays).50Is about 1 nM).
[0055]
The data in FIGS. 2A-2D were generated using a 5-helix untagged variant, but similar results were obtained with the His-tagged variant (see Example 3). Unless otherwise stated, CD (Aviv62DS) experiments were performed in TBS buffer. In FIG. 2B, the protein concentration was 1 mM for the TBS sample and 0.54 mM for the GuHCl / TBS sample. In FIG. 2D, a quartz mixing cell (Helma) with a 1 ml chamber (4.375 mm / chamber optical path length) was used. The polypeptide concentration in 20 mM Tris (pH 8.0) / 250 mM NaCl before mixing was 5.9 mM (5-helix) and 6 mM (C37-H6).
[0056]
A 5-helix precipitation experiment (FIG. 2C) was performed in 20 ml TBS containing 16 mM untagged 5-helix, 30 mM His-tagged C37-H6, and / or 150 mM C34. The solution was added to Ni-NTA and incubated for 10 minutes at room temperature. After removing unbound supernatant, the beads were washed twice with 1 ml TBS and eluted with 500 mM imidazole. Ni bound and unbound samples were run on a 16.5% Tris-Tricine polyacrylamide gel (Biorad) and stained with Gel-code Blue (Pierce).
[0057]
Example 5: His-tagged 5-helix
All data in FIGS. 3A-3C were generated using a His-tagged 5-helix (see Example 1). A cell-cell fusion assay (FIG. 3B) was performed as described (DC Chan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15613-15617, 1998). Inhibition of viral infection using a recombinant luciferase reporter assay with a slight modification of a previously detailed assay (DC Chan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 15613-15617, 1998). Studied. Briefly, the envelope-deleted HIV-1 genome NL43LucR- E- [B. K. Chen et al. Viol. , 68, 654-660, 1994] and one of the following four gp160 expression vectors: pCMV-HXB2 (DC Chan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 15613-15617, 1998), pEBB-JRFL (provided by BK Chen), pSVIII-UG024.2, and pSVIII-RW020.5 co-transfected 293T cells to generate pseudotyped viruses. Plasmids pSVIII-UG024.2 and pSVIII-RW020.5 were obtained from the NIH AIDS reagent program (F. Gao, B. Hahn, and DAIDS, NIAID), which produced the envelope protein from the primary HIV-1 isolate. Code. Supernatant containing virus was prepared as previously described (DC Chan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15613-15617, 1998) and used to produce HOS-CD4 cells (HXB2 And UG024.2) or HOS-CD4-CCR5 cells (JRFL and RW020.5). Cells were obtained from the HIH AIDS reagent program (N. Landau). In FIG. 3A, a viral infectivity assay was performed in a standard 24-well format (DC Chan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15613-15617, 1998). The data in FIG. 3C was obtained from an assay performed in the following 96-well format: virus containing supernatant (10 ml) and medium (90 ml) were overlaid on 50% confluent HOS cells. After 2 days incubation at 37 ° C., cells were harvested in 100 ml lysis buffer (Luciferase Assay System, Promega) and 10 ml was analyzed according to the manufacturer's protocol. Langmuir function [standardized luciferase activity = 1 / (1+ [5-helix] / IC50)] By fitting the 5-helix titration data to the IC50The value was calculated.
[0058]
Although the invention has been shown and described with reference to particularly preferred embodiments, various changes in form and detail can be made without departing from the scope of the invention as encompassed by the appended claims. Will be understood by those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show targeting of HIV-1 membrane fusion. FIG. 1A is a schematic representation of HIV-1 membrane fusion showing events that promote the formation of gp41 hairpin trimers. A gp41 (red) N-terminal fusion peptide that is inaccessible in nature is inserted into the target cell membrane after interaction of gp120 with CD4 and co-receptors (not shown). The structure of the pre-hairpin intermediate is exposed by the N-terminal coiled coil (grey) (target of C-peptide inhibition). This transient structure collapses into a hairpin trimer state, and the membranes fuse and are placed closely in parallel. FIG. 1B shows the design of the 5-helix construct. The ribbon diagram (top) shows the central structure of the hairpin trimer (left and DC Chan et al., Cell 89, 263-273 (1997)) and the 5-helix model (right). The inner gray helix represents the N36 peptide and the outer blue helix represents the C34 peptide. In the 5-helix model, one C-peptide has been removed and the orange line is drawn to show the connection between the helices. In the 5-helix design, short Gly / Ser peptide sequences (gray bars at the bottom of the figure) alternate N40 and C38 sequences (shown with single letter amino acid symbols) (see Example 1). .
FIGS. 2A-2D show the 5-helix nature. FIG. 2A is a circular dichroism (CD) spectrum of 5-helix (10 μM) at 25 ° C. This spectrum shows that the 5-helix protein uses a helix content greater than 95% expected from the design. FIG. 2B is a graph of 5-helix thermal denaturation monitored by ellipticity at 222 nm in TBS (black squares) and 3.7 M guanidine (Gu) HCl / TBS (white squares). The denaturation observed with GuHCl solution is more than 90% reversible. FIG. 2C shows the results of 5-helix nickel (Ni) -NTA precipitation with His-tagged C-peptide. Untagged 5-helix and His-tagged C-peptide (denoted C37-H6) were mixed before adding Ni-TNA agarose to precipitate the complex containing C37-H6 (
3A to 3C show the evaluation results of 5-helix inhibition of HIV-1 envelope mediated membrane fusion described in Example 2. FIG. FIG. 3A shows the results of titration evaluation of virus infectivity with 5-helix (black square), 6-helix (white triangle), and 5-helix (D4) (white circle) described in Examples 3 and 5. Data are shown as mean ± SEM of two or more individual experiments. FIG. 3B is a graph of the competitive inhibitory activity of 5-helix and C34. Syncytium counts were determined in cell-cell fusion assays performed in the presence or absence of the indicated concentrations of 5-helix, C34, or a mixture of 5-helix and C34. 5-helix and C34 IC in this assay50The values are 13 ± 3 nM and 0.55 ± 0.03 nM, respectively (DC Chan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 15613-15617 (1998)). The data shows the mean and range of duplicate measurements other than the control (mean of 5 measurements ± SEM). FIG. 3C shows the evaluation results of 5-helix inhibition of pseudotyped viruses containing different HIV-1 envelope glycoproteins. Reported IC50Values are shown as mean ± SEM of 3 independent experiments.
FIG. 4 is a helix wheel diagram showing the interaction between the 5-helix and the C-peptide region of gp41. The positions ag in each helix indicate consecutive positions in the 4,3-hydrophobic 7 residue repeat in each sequence. The positions of a and d in the gp41 C-peptide interact with the positions of e and g exposed on the 5-helical N40 coiled coil. Surrounding residues according to the degree of conservation determined from alignment of 247 sequences from HIV-1, HIV-2, and SIV isolates (HIV-1 sequence database, August 2000, Los Alamos National Laboratory): black Squares (> 90% identical), gray squares (> 90% conservative substitution), dotted squares (70-90% conserved), no box (<70% conserved). In the creation of FIG. 4, substitutions within the following amino acid residue groups were considered conservative substitutions: [Asp, Glu], [Lys, Arg], [Asn, Gln], [Phe, Tyr], [Ser, Thr], and [Val, Ile, Leu, Met]. The high degree of conservation at positions a and d in the C-peptide region of gp41, a characteristic that is notably prominent at other positions in the C-peptide region (especially c and g), is directly involved in 5-helix binding. Note that you don't.
FIG. 5 is an organization of the structure of HIV gp41. The helix region (7 residue repeat) is shown in gray and the relative position of the N- (N36) and C- (C34, DP178) peptides. In the ribbon diagram of the helix region, the N-peptide is shown in light gray and the C-peptide is shown in dark gray.
FIG. 6 is a 6-helix and 5-helix sequence. Putative helix segments are indicated by sequence stacking.
FIG. 7 is a ribbon diagram of one possible α-helix organization of a 5-helix. The N-helix trimer is light gray, the C-helix region is dark gray, and the extension loop region is black (in the structure of DC Chan et al. (Cell 89, 263-273 (1997)). Based).
FIG. 8 shows an image of a cell-cell fusion assay titration experiment. In the image, syncytium (indicating fused cells) is blue and debris is brown.
FIG. 9 shows an image of a cell-cell fusion assay competition experiment. Record the amount of syncytium for cultures incubated in 200 nM 6-helix or 5-helix with increasing amounts of C34 peptide.
FIG. 10 is a diagram showing the design of a 5-helix construct. This schematic shows the binding pattern of the basic 5-helix construct. Three different C-termini were added. In 6-helix, a His-tagged C-peptide is attached to the 5-helix to mimic the complete 6-helix bundle of the hairpin trimer. N40 and C38 sequences (alternately linked using short Gly / Ser linkers) are derived from the N- and C-peptide regions of HIV HXB2 gp41. (The residues enclosed in red and blue indicate the peptide sequences of N36 (SEQ ID NO: 11) and C34 (SEQ ID NO: 12), respectively).
11A to 11C show the amino acid sequences of the peptides of the present invention (SEQ ID NOs: 1 to 10).
Claims (22)
結合が生じるのに適当な条件下で、化合物または分子と5−ヘリックスタンパク質を合わせる工程、ここで、該5−ヘリックスタンパク質は、HIV gp41のヘアピン構造の三量体の3つのN−ヘリックスと少なくとも2つであるが完全に3つではないC−ヘリックスとを含み、かつHIV gp41のC−ペプチド領域に結合する、および
該5−ヘリックスタンパク質と該化合物または分子との間で結合が生じるかを決定する工程
を含み、結合が生じている場合には、該化合物または分子がHIV感染の候補インヒビターである、方法。A method of identifying a candidate inhibitor of H IV infection, the method comprising,
Combining a compound or molecule with a 5-helix protein under conditions suitable for binding to occur, wherein the 5-helix protein comprises at least three N-helices of the trimer of the hairpin structure of HIV gp41. And two but not completely three C-helices and binds to the C-peptide region of HIV gp41, and
Determining whether binding occurs between the 5-helix protein and the compound or molecule, and if binding occurs, the compound or molecule is a candidate inhibitor of HIV infection .
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17104299P | 1999-12-16 | 1999-12-16 | |
US60/171,042 | 1999-12-16 | ||
US23457200P | 2000-09-22 | 2000-09-22 | |
US60/234,572 | 2000-09-22 | ||
PCT/US2000/034194 WO2001044286A2 (en) | 1999-12-16 | 2000-12-15 | Five-helix protein |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003517006A JP2003517006A (en) | 2003-05-20 |
JP2003517006A5 JP2003517006A5 (en) | 2008-10-02 |
JP4925540B2 true JP4925540B2 (en) | 2012-04-25 |
Family
ID=26866680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001544774A Expired - Fee Related JP4925540B2 (en) | 1999-12-16 | 2000-12-15 | 5-helix protein |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US7053179B2 (en) |
EP (1) | EP1237912B1 (en) |
JP (1) | JP4925540B2 (en) |
AT (1) | ATE380822T1 (en) |
CA (1) | CA2395291C (en) |
DE (1) | DE60037450T2 (en) |
ES (1) | ES2296665T3 (en) |
WO (1) | WO2001044286A2 (en) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6818740B1 (en) | 1997-04-17 | 2004-11-16 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Inhibitors of HIV membrane fusion |
US6841657B2 (en) | 1997-04-17 | 2005-01-11 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Inhibitors of HIV membrane fusion |
US6150088A (en) | 1997-04-17 | 2000-11-21 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Core structure of gp41 from the HIV envelope glycoprotein |
US6747126B1 (en) | 1998-07-30 | 2004-06-08 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Peptide inhibitors of HIV entry |
US7960504B2 (en) * | 1998-07-30 | 2011-06-14 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Inhibitors of HIV membrane fusion |
CA2359892A1 (en) * | 1999-01-08 | 2000-07-13 | Panacos Pharmaceuticals, Inc. | Methods of eliciting broadly neutralizing antibodies targeting hiv-1 gp41 |
US20030082525A1 (en) * | 1999-12-16 | 2003-05-01 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Five-Helix protein |
ES2296665T3 (en) | 1999-12-16 | 2008-05-01 | Whitehead Institute For Biomedical Research | FIVE-HELICE PROTEIN. |
FR2819256B1 (en) * | 2001-01-05 | 2004-04-30 | Aventis Pasteur | POLYPEPTIDE INDUCING HIV NEUTRALIZING ANTIBODIES |
US6861253B2 (en) | 2001-01-05 | 2005-03-01 | Aventis Pasteur S.A. | Polypeptide inducing antibodies neutralizing HIV |
DE60229677D1 (en) | 2001-05-31 | 2008-12-11 | Conjuchem Biotechnologies Inc | Long acting fusion peptide inhibitors against HIV infection |
KR100614714B1 (en) | 2001-06-15 | 2006-08-21 | 에프. 호프만-라 로슈 아게 | Acetylation of gp41 fragments |
US20030125515A1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-07-03 | Genfa Zhou | End-locked five-helix protein |
EP1438333A4 (en) * | 2001-09-27 | 2005-10-19 | Tibotec Pharm Ltd | Anti-fusion assay |
PT1442124E (en) | 2001-10-05 | 2007-02-28 | Sanofi Pasteur | Polypeptide antigen forming a mimetic structure of the gp41 intermediate state |
US20030219451A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-11-27 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Stable helical C peptides and uses therefor |
FR2832715A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-05-30 | Hippocampe | New peptide containing 25 - 40 amino acids and a sequence useful as therapeutic agents in the treatment of HIV virus infections |
US20060241027A1 (en) * | 2002-02-07 | 2006-10-26 | Hans-Peter Hauser | Hiv inhibiting proteins |
US7056519B2 (en) | 2002-05-17 | 2006-06-06 | Aventis Pasteur S.A. | Methods for inducing HIV-neutralizing antibodies |
US20040076637A1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-22 | Delmedico Mary Kay | HIV-derived HR1 peptides modified to form stable trimers, and their use in therapy to inhibit transmission of human immunodeficiency virus |
CA2443365C (en) * | 2002-11-19 | 2010-01-12 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Methods for the recombinant production of antifusogenic peptides |
WO2005018666A1 (en) * | 2003-08-14 | 2005-03-03 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Department Of Health And Human Services | Polypeptide multimers having antiviral activity |
EP1747233A4 (en) * | 2004-05-06 | 2007-04-25 | Compounds for specific viral target | |
EP1765398B1 (en) | 2004-06-01 | 2011-07-13 | Merck Sharp & Dohme Corp. | Human antibodies interacting with hiv gp41 |
US7811577B2 (en) * | 2004-06-01 | 2010-10-12 | Merck Sharp & Dohme Corp. | Covalently stabilized chimeric coiled-coil HIV gp41 N-peptides with improved antiviral activity |
US7491489B2 (en) * | 2004-11-22 | 2009-02-17 | The University Of Hong Knog | Synthetic peptide targeting critical sites on the SARS-associated coronavirus spike protein responsible for viral infection and method of use thereof |
JP2008534640A (en) * | 2005-04-05 | 2008-08-28 | イステイチユート・デイ・リチエルケ・デイ・ビオロジア・モレコラーレ・ピ・アンジエレツテイ・エツセ・ピー・アー | Method for shielding functional site or epitope of protein |
CN101088557A (en) | 2006-06-12 | 2007-12-19 | 天津市扶素生物技术有限公司 | Medicine composition for preventing and treating HIV infection and its application |
CA2680899A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Thomas Jefferson University | Tighter-binding c-peptide inhibitors of hiv-1 entry |
US9217011B2 (en) * | 2007-09-07 | 2015-12-22 | Complix Nv | Non-natural proteinaceous scaffold made of three non-covalently associated peptides |
GB0720503D0 (en) * | 2007-10-22 | 2007-11-28 | Angeletti P Ist Richerche Bio | New compound |
GB2471692A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-12 | Complix Nv | HIV gp41-binding single-chain coiled-coil peptide comprising heptad repeats |
US9050063B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-06-09 | Sandance Technology Llc | Systems and methods for determining suitability of a mechanical implant for a medical procedure |
CN106946994B (en) * | 2017-03-09 | 2019-11-26 | 中国医学科学院病原生物学研究所 | It is a kind of inhibit infection with hepatitis C virus albumen and its application |
CN110551179B (en) * | 2018-05-31 | 2022-03-15 | 中国科学院微生物研究所 | Modified anti-HIV polypeptide and preparation method and application thereof |
WO2023213758A1 (en) | 2022-05-03 | 2023-11-09 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Hiv gp41 variants for immunodiagnostic assays |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5444044A (en) | 1992-03-26 | 1995-08-22 | New York Blood Center | Synthetic polypeptides as inhibitors of HIV-1 |
NZ254640A (en) | 1992-07-20 | 1997-04-24 | Univ Duke | Hiv protein fragments of transmembrane glycoprotein gp41 (dp-107) with antiviral activity and their use |
US5464933A (en) | 1993-06-07 | 1995-11-07 | Duke University | Synthetic peptide inhibitors of HIV transmission |
US5780221A (en) | 1995-05-03 | 1998-07-14 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Identification of enantiomeric ligands |
JPH11507632A (en) | 1995-06-07 | 1999-07-06 | トリメリス,インコーポレーテッド | Treatment of HIV and other viral infections using combination therapy |
JP3903503B2 (en) | 1996-11-18 | 2007-04-11 | 住友電気工業株式会社 | Soluble polypeptide |
AU6649698A (en) | 1997-01-28 | 1998-08-18 | Regents Of The University Of California, The | Peptide probes to coil proteins and methods for making the same |
US6150088A (en) | 1997-04-17 | 2000-11-21 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Core structure of gp41 from the HIV envelope glycoprotein |
US6841657B2 (en) | 1997-04-17 | 2005-01-11 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Inhibitors of HIV membrane fusion |
US6818740B1 (en) | 1997-04-17 | 2004-11-16 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Inhibitors of HIV membrane fusion |
US6090911A (en) | 1997-10-22 | 2000-07-18 | University Of Massachusetts | Reversible hydrogels |
US6656906B1 (en) * | 1998-05-20 | 2003-12-02 | Trimeris, Inc. | Hybrid polypeptides with enhanced pharmacokinetic properties |
US6747126B1 (en) | 1998-07-30 | 2004-06-08 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Peptide inhibitors of HIV entry |
CA2338022C (en) | 1998-07-30 | 2013-05-28 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Inhibitors of hiv membrane fusion |
US7960504B2 (en) | 1998-07-30 | 2011-06-14 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Inhibitors of HIV membrane fusion |
CA2359892A1 (en) * | 1999-01-08 | 2000-07-13 | Panacos Pharmaceuticals, Inc. | Methods of eliciting broadly neutralizing antibodies targeting hiv-1 gp41 |
ES2296665T3 (en) | 1999-12-16 | 2008-05-01 | Whitehead Institute For Biomedical Research | FIVE-HELICE PROTEIN. |
US20030082525A1 (en) | 1999-12-16 | 2003-05-01 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Five-Helix protein |
CA2423004C (en) | 2000-09-22 | 2012-09-11 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Peptide inhibitors of hiv entry |
-
2000
- 2000-12-15 ES ES00986475T patent/ES2296665T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-15 JP JP2001544774A patent/JP4925540B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-15 DE DE60037450T patent/DE60037450T2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-15 EP EP00986475A patent/EP1237912B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-15 CA CA2395291A patent/CA2395291C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-15 US US09/738,945 patent/US7053179B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-15 WO PCT/US2000/034194 patent/WO2001044286A2/en active IP Right Grant
- 2000-12-15 AT AT00986475T patent/ATE380822T1/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-06-13 US US11/151,598 patent/US7504224B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-01-20 US US12/321,300 patent/US8058012B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8058012B2 (en) | 2011-11-15 |
EP1237912B1 (en) | 2007-12-12 |
US20100196397A1 (en) | 2010-08-05 |
CA2395291C (en) | 2012-09-11 |
WO2001044286A3 (en) | 2002-01-24 |
EP1237912A2 (en) | 2002-09-11 |
US20010047080A1 (en) | 2001-11-29 |
US7053179B2 (en) | 2006-05-30 |
US7504224B2 (en) | 2009-03-17 |
CA2395291A1 (en) | 2001-06-21 |
JP2003517006A (en) | 2003-05-20 |
DE60037450T2 (en) | 2008-12-04 |
DE60037450D1 (en) | 2008-01-24 |
WO2001044286A2 (en) | 2001-06-21 |
ES2296665T3 (en) | 2008-05-01 |
ATE380822T1 (en) | 2007-12-15 |
US20060014139A1 (en) | 2006-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4925540B2 (en) | 5-helix protein | |
US7811578B2 (en) | Soluble chimeric peptide inhibitors of HIV entry comprising an IZ trimeric coiled-coil peptide and HIV gp41 N-helix coiled-coil peptide | |
JP5788178B2 (en) | Compositions and methods for the treatment of viral infections | |
US8372407B2 (en) | Chimeric HIV fusion proteins as vaccines | |
AU2005225063B2 (en) | Peptide inhibitors of HIV entry | |
JP2009005706A (en) | Anti-feline immunodeficiency virus (fiv) vaccines | |
US20030082525A1 (en) | Five-Helix protein | |
US6080846A (en) | Composition containing a B epitope of the envelope glycoprotein of a retrovirus and a T epitope of another distinct protein of this retrovirus | |
EP2291392B1 (en) | Bifunctional molecules for inhibiting hiv entry | |
AU2001292944A1 (en) | Peptide inhibitors of HIV entry | |
US20080213292A1 (en) | Soluble And Stabilized Trimeric Form Of Gp41 Polypeptides | |
US20030219451A1 (en) | Stable helical C peptides and uses therefor | |
ES2260416T3 (en) | POLYPEPTIDE INDUCING ANTIBODIES THAT NEUTRALIZE HIV. | |
US6861253B2 (en) | Polypeptide inducing antibodies neutralizing HIV | |
Wang et al. | Structural Basis of HIV-1 gp41 N-trimer for Designing Bifunctional Peptide-based Fusion Inhibitors | |
Quintana et al. | Antibody response in rabbits against two HIV-1 multi-epitope polypeptides bearing different copies of V3 epitopes fused to the N terminal fragment of N. meningitidis P64K protein |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071203 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100803 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101102 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20101110 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110519 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110817 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110824 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110909 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110916 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20111013 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20111020 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120111 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120207 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |